軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法
【課題】カップ部と軸部との高い同軸度を確保するに好適な軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法を提供する。
【解決手段】等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部Ｗ１を備える粗材Ｗのカップ部Ｗ１の内周面に等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備えるサイジングパンチ４を嵌合させ、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１に連なる軸部Ｗ２をサイジングダイ５を貫通させてその前方においてサイジングダイ５の軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段８に保持させ、前記軸拘束手段８による保持状態において、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１の外周にサイジングダイ５によりしごき加工を施して前記カップ部Ｗ１の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形するようにした。
【解決手段】等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部Ｗ１を備える粗材Ｗのカップ部Ｗ１の内周面に等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備えるサイジングパンチ４を嵌合させ、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１に連なる軸部Ｗ２をサイジングダイ５を貫通させてその前方においてサイジングダイ５の軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段８に保持させ、前記軸拘束手段８による保持状態において、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１の外周にサイジングダイ５によりしごき加工を施して前記カップ部Ｗ１の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリポート型若しくはバーフィルド型等の軸付き等速ジョイント用アウタレースをサイジング成形するための軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法に関し、特に、アウタレースと軸部との高い同軸度を確保するに好適な軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からアウタレースと軸部との同軸度を確保するため、１回の成形動作で、鍛造用素材に所望の鍛造成形（アウタレースの成形）を施すと共に、軸端にセンター孔を形成する鍛造用金型装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、鍛造用素材にセンター孔を形成するためのパンチ、第１のガイド、及び前記鍛造用素材の所定部位に所定の鍛造成形を行うための第１の成形体を備えた第１の組み立て部と、前記鍛造用素材の所定部位に所定の鍛造成形を行うための第２の成形体、及び第２のガイドを備えた第２の組み立て部とを備えた鍛造用金型装置を構成し、前記パンチと前記第１のガイドとを同軸に配置すると共に、前記第２の成形体と前記第２のガイドとを同軸に配置し、前記第１の組み立て部と前記第２の組み立て部との一方に対して他方を相対移動する成形動作に基づき、前記鍛造用素材の成形を行った後に、前記第１のガイドと前記第２のガイドとの間で互いを同軸状態で相対的に案内して、前記パンチによって前記鍛造用素材にセンター孔を形成するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−６６６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、カップ部のサイジング中は軸部を拘束せずに自由状態としているため、サイジング中における偏荷重等によりマンドレルに対するワークの姿勢が変化することも予想され、サイジング後のワークのカップ部を証とした軸振れがサイジング前のワークより大きくなるという不具合が懸念される。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、カップ部と軸部との高い同軸度を確保するに好適な軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内周面に複数条のローラ若しくはボールの転動溝を形成してなるカップ部とそれに連なる軸部とを一体に備える軸付き等速ジョイント用アウタレースを塑性加工により成形する成形方法であって、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部を備える粗材のカップ部の内周面に等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備えるサイジングパンチを嵌合させ、前記粗材のカップ部に連なる軸部をサイジングダイを貫通させてその前方においてサイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段に保持させ、前記軸拘束手段による保持状態において、前記粗材のカップ部の外周にサイジングダイによりしごき加工を施して前記カップ部の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形することを特徴とする。
【０００７】
また、上記記載の方法を達成する成形金型装置として、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備え、予め等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部を備える粗材のカップ部に嵌合させるサイジングパンチと、前記粗材のカップ部の外周にしごき加工を施すことにより粗材カップ部の内周面を前記サイジングパンチの外周面形状に成形するサイジングダイと、前記サイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能に配置され、前記粗材のカップ部のサイジングに先立ち粗材の軸部を保持し、前記サイジングダイによる粗材カップ部の成形時に粗材の軸部を前記サイジングダイの軸心方向に案内する軸拘束手段と、を備えるようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明では、粗材のカップ部に連なる軸部をサイジングダイを貫通させてその前方においてサイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段に保持させ、前記軸拘束手段による保持状態において、前記粗材のカップ部の外周にサイジングダイによりしごき加工を施して前記カップ部の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形することにより、サイジング加工後のワーク軸振れが、サイジング加工前のワークに対して矯正されて、高精度の等速ジョイント用アウタレースを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１は本発明を適用した第１実施形態の成形金型装置の断面図、図２は図１に示す成形金型装置の要部の拡大図、図３〜図７は成形金型装置による成形工程を説明する断面図、図８は得られる軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形品の断面図および側面図である。
【００１０】
図１において、本実施形態における軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置１は、サイジングパンチ４（マンドレル）を支持する下型２と、サイジングダイ５を支持する上型３と、を備え、これらの上型３および下型２は、いずれか一方（例えば、下型２）が図示しないプレス機械のフレームに固定の固定ベースに固定され、いずれか他方（例えば、上型３）が図示しないプレス機械のガイド手段にガイドされて昇降するスライドベースに固定して配置される。
【００１１】
前記下型２は、図示しない固定ベースに固定されるベースプレート６に固定支持した柱状のマンドレルベース７を備え、このマンドレルベース７上に立設させて、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周形状を備えるサイジングパンチ４（マンドレル）を固定して備える。前記サイジングパンチ４には、前工程でカップ状に成形された軸付き等速ジョイント用アウタレースの粗材成形品Ｗのカップ部Ｗ１を嵌合して保持し、上型３に配置したサイジングダイ５によるサイジング加工（しごき加工）時におけるカップ部Ｗ１の内周型を構成する。
【００１２】
前記上型３は、図２に詳細を示すように、図示しないスライドベースに固定されるベースプレート１０に前記下型２に対向するよう下方に立設させた筒状のダイホルダ１１と、ダイホルダ１１の先端（図中下端）に固定され、等速ジョイント用アウタレースの外周面形状に型彫りされたサイジング孔２０を備えるサイジングダイ５と、を備える。前記上型３は、また、前記筒状のダイホルダ１１の空間内においてサイジング加工中および加工後のワークＷの軸部Ｗ２を保持して昇降する軸拘束手段８と、サイジングパンチ４へ嵌合したサイジング加工の完了した成形品Ｗを離脱させる離脱手段１２（ストリッパ）と、前記ストリッパ１２上の加工完了ワークＷを払い出すワーク払出し装置１３と、を備える。
【００１３】
前記軸拘束手段８は、前記ダイホルダ１１内空間のベースプレート１０側に固定されたシリンダ１５と、シリンダ１５に摺動自在に嵌合するピストン１６Ａと一体となってサイジングダイ５側に突出された昇降可能なピストン１６Ｂと、ピストン１６Ｂの先端に固定されてワークＷの軸部Ｗ２に嵌合する嵌合孔２１を備えた保持具１７と、を備える。
【００１４】
前記ピストン１６Ａおよびピストンロッド１６Ｂは、上側シリンダ室１５Ａへ圧縮空気が導入された場合に図示のように、突出して下降されて、先端の保持具１７を下方に配置されている離脱手段１２（ストリッパ）に空気圧により弾接させ、サイジング加工のためにスライドベースが下降されることに伴って上型３内で相対的に上昇されるワークＷの軸部Ｗ２に保持具１２の嵌合孔２１を嵌合させ、サイジング加工に伴ってスライドベースが下降されることによりワークＷ（軸部Ｗ２）と共に上型３内で相対的に上昇する。また、サイジング加工が完了した段階では、下側のシリンダ室１５Ｂに圧縮空気が導入されて、ピストン１６Ａ及びピストンロッド１６Ｂはシリンダ１５の上端側に上昇される。
【００１５】
前記ピストンロッド１６Ｂには、シリンダ側で内径が大きくなった段付穴２２が形成され、この段付穴２２には大径側に頭部が、また、小径側にはロッド部が夫々摺動自在に嵌合するノックアウトピン１８が配置され、このノックアウトピン１８は前記頭部と段付孔の段付部との間に配置されたバネ１９により図示する後退位置に保持される。前記ノックアウトピン１８の軸心の延長上のベースプレート１０側のシリンダ底部には、ピストン１６Ａ及びピストンロッド１６Ｂがシリンダ１５内で、前記のように上端側に上昇移動された際に、ノックアウトピン１８の頭部に当接してノックアウトピン１８の先端をピストンロッド１６Ｂの段付孔２２から突出させるピン２３が固定されている。
【００１６】
前記ワークストリッパとしての離脱手段１２は、前記サイジング加工されて上型３内で相対的に上昇するワークＷの移動軌跡上に横方向から弾性手段としてのバネ等により出没可能に、前記移動軌跡の周囲に放射状に配列された爪部材１２Ａで構成されている。前記爪部材１２Ａは、サイジングダイ５を通過して上型３内で相対的に上昇するワークＷのカップ部Ｗ１外周により半径方向外方に押されることにより弾性手段に抗して後退されるも、先端はカップ部Ｗ１外周に当接させた状態が維持され、サイジング加工が終了してワークＷのカップ部Ｗ１の下端が爪部材１２Ａより上方に移動した際に、背部の弾性手段により半径方向内方に進出してワークＷのカップ部Ｗ１の下端面に係合可能な状態となる。従って、型開きにより上型３が上昇される際に、相対的に下降するサイジングパンチ４に嵌合しているワークＷのカップ部Ｗ１の下端面に係合してワークをサイジングパンチ４より離脱させるよう作用する。
【００１７】
前記ワーク払出し装置１３は、前記ダイホルダ１１の下方に固定されたシリンダ１３Ａと、シリンダ１３Ａからダイホルダ１１の収容空間に出没可能なピストンロッド１３Ｂと、ピストンロッド１３Ｂの先端に固定された押圧子１３Ｃとを備える。そして、サイジング加工が完了して離脱手段１２によりサイジングパンチ４より離脱されて離脱手段１２の爪部材１２Ａの上に載っているワークＷを、ピストンロッド１３Ｂを前進させてダイホルダ１１の一方の開口した払出し口１１Ａ側へ押圧して払出す機能を備える。
【００１８】
以上の構成の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置による成形方法について、図１、図３〜図７に基づいて順を追って以下に説明する。
【００１９】
なお、この方法で製作するワークＷは、例えば、図８に示すように、軸部Ｗ２とカップ部Ｗ１とを備え、カップ部Ｗ１は内周側にトリポートのスライドローラが係合するストレートな３個のトラックＷ３が等角度間隔に配置され、外周側はトラックＷ３が配置された部位において半径方向外側に突出している形状を備えるものである。そして、内周側の各トラックＷ３の中心軸と軸部Ｗ２の中心軸とは、高精度な同軸となっていることが必要な特性である。
【００２０】
図１は上下型２、３を型開きした状態の成形金型装置１を示し、下型２のサイジングパンチ４の軸心の延長上に、上型３のサイジングダイ５の加工孔２０、軸拘束手段８の保持具１７の嵌合孔２１、ピストンロッド１６Ｂのノックアウトピン１８、およびシリンダ底部に配置したピン２３が同心に配置されている。ワーク払出し装置１３は、加工完了したワークＷを払い出すために前進させていたピストンロッド１３Ｂを後退した退避位置に位置させ、軸拘束手段８のピストンロッド１６Ｂは下方に進出して先端の保持具１７を離脱手段１２の爪部材１２Ａに当接させている。なお、軸拘束手段８のピストンロッド１６Ｂの位置はシリンダ１５の上方位置に位置させていてもよい。
【００２１】
サイジング加工に当たっては、先ず、前工程で軸付きのカップに形成された成型品Ｗが図示しない搬送手段により型開きした成形金型装置１に搬送し、ワークＷの軸部Ｗ２を上に位置させると共にカップ部Ｗ１を下に位置させて、カップ部Ｗ１を下型２のサイジングパンチ４に嵌合させてセットする。
【００２２】
次いで、上型３の下降を開始させ、上型３のサイジングダイ５、軸拘束手段８、離脱手段１２、ワーク払出し装置１３が下降を開始する。軸拘束手段８は、この段階において、ピストンロッド１６Ｂを進出させて先端の保持具１７を離脱手段１２の爪部材１２Ａに当接させてもよい。
【００２３】
前記上型３の所定以上の下降により、図３に示すように、下型２のサイジングパンチ４に保持されたワークＷの軸部Ｗ２が、上型３のサイジングダイ５の加工孔２０に入り込み、次いで、軸拘束手段８の保持具１７の嵌合孔２１に嵌合する。この状態においては、ワークＷのカップ部Ｗ１が下型２のサイジングパンチ４に保持され且つワークＷの軸部Ｗ２は下型２と同心状態にある上型３の軸拘束手段８の保持具１７に保持されるために、ワークＷは成形金型装置１に高精度に位置決めされる。
【００２４】
引続く、上型３の下降により、サイジングダイ５の加工孔２０がワークＷのカップ部Ｗ１の外周の上方位置に係合し、上型３の更なる下降によりカップ部Ｗ１外周のサイジング加工が開始される。このサイジング加工により、ワークＷのカップ部Ｗ１外周の形状がサイジングダイ５の加工孔２０によって扱かれて形状精度を高められるとともに、カップ部Ｗ１の内周はサイジングパンチ４の外周に押付けられて内周側においてもその形状精度を高められる。
【００２５】
このサイジング加工の継続中において、上型３は下降を継続するも軸拘束手段８の保持具１７はその嵌合孔２１が、停止している下型２のサイジングパンチ４に嵌合保持されたワークＷの軸部Ｗ２に係合して上下移動が停止されており、下降する上型３内では保持具１７およびピストン１６Ａ・ピストンロッド１６Ｂは相対的に上昇移動することとなる。従って、サイジング中においても、ワークＷの軸部Ｗ２は上型３の軸拘束手段８により下型２のサイジングパンチ４とともに保持され、ワークＷの上下部分が同心状態に高精度で保持される。このサイジング中において、サイジングダイ５の上方に抜け出したワークＷのカップＷ１外周には、離脱手段１２の爪部材１２Ａの先端が背部の弾性手段による押付け力により当接した状態となっている。
【００２６】
更なる上型３の下降により、ワークＷのカップＷ１外周の下端がサイジングダイ５の加工孔２０から抜け出すことでサイジング加工が終了される。更なる上型３の下降により、図４に示すように、サイジングダイ５の上方に位置する離脱装置１２の爪部材１２Ａの上方にワークＷのカップＷ１が抜け出すと、離脱装置１２の爪部材１２Ａが背部の弾性手段による押圧力により半径方向内方に前進され、爪部材１２Ａの先端がカップＷ１の下端面内に進出する。この状態で上型３の下降が停止され、上型３の下死点位置となっている。シリンダ１５のピストン１６Ａは保持具１７を介して下型２からワークＷを介在させた状態で押上げられた状態となっている。
【００２７】
次いで、上型３の上昇が開始され、ワークＷおよび下型２のサイジングパンチ４は停止しているため、上型３内から相対的に下方に抜け出すよう移動する。この上型３の上昇移動により、図５に示すように、ワークＷのカップ部Ｗ１の下端に離脱手段１２の爪部材１２Ａの先端が引っ掛る。
【００２８】
更なる上型３の上昇により、ワークＷは上型３内において軸拘束手段８により軸部Ｗ２が保持された状態で離脱手段１２の爪部材１２Ａにより下側への抜け出しが阻止され、下型２のサイジングパンチ４のみが相対的に下側へ抜け出していく。このようにして、ワークＷと下型２との分離がなされる。
【００２９】
次いで、軸拘束手段８の下方のシリンダ室１５Ｂに圧縮空気が導入されて、ピストン１６Ａ、ピストンロッド１６Ｂおよび保持具１７が保持しているワークＷと共にシリンダ１５内で上昇される。ピストンロッド１６Ｂの上昇により、シリンダ底部に設けたピン２３先端がノックアウトピン１８の頭部と接触し、更なるピストン１６Ａ・ピストンロッド１６Ｂの上昇により、前記ピン２３はノックアウトピン１８をピストンロッド１６Ｂの下方に押圧し、図６に示すように、ノックアウトピン１８のロッドを保持具１７内に突き出し、ワークＷを保持具１７から突出して離脱させ、ワークＷをフリーの状態とする。従って、仮にこの時、ワークＷの軸部Ｗ２が軸拘束手段８の保持具１７に喰い付いたとしても、ノックアウトピン１８にてノックアウトすることで離脱させることができる。
【００３０】
次いで、軸拘束手段８のピストン１６Ａ、ピストンロッド１６Ｂの位置はそのままとして、図７に示すように、ワーク払出し装置１３のシリンダ１３Ａに圧縮空気を供給して、ピストンロッド１３Ｂを前進させ、先端の押圧子１３Ｃを自由となったワークＷに接触させて、ワークＷを押出し、ダイホルダ１１の開口１１Ａから次工程への搬送手段に送出す。そして、ワーク払出し装置１３が待機位置に復帰し、上型３が上死点に復帰することにより、１サイクルの成形加工工程が完了する。
【００３１】
なお、上記実施形態において、上型３がスライドベースに固定されて昇降し且つ下型２が固定ベースに固定されて昇降しない成形金型装置１について説明したが、図示はしないが、下型がスライドベースに固定されて昇降し且つ上型が固定ベースに固定されて昇降しない成形金型装置であってもよい。
【００３２】
また、上記実施形態において、軸付き等速ジョイントＷとして、動力伝達部材として３個のローラを用いるトリポート型の軸付き等速ジョイントを製造する成形金型装置１について説明したが、図示はしないが、動力伝達部材として３個のボールを用いるバーフィルド型の軸付き等速ジョイントを製造する成形金型装置であってもよく、また、軸付き等速ジョイントに限定されることなく、例えば、軸と一体となって同軸にカップ状部材を備える形状の軸付き動力伝達部材の製作する成形金型装置であってもよい。
【００３３】
また、上記実施形態において、軸拘束手段８の保持具１７はピストン１６Ａ及びピストンロッド１６Ｂを介して図中上部側のシリンダ室１５Ａに圧縮空気を供給して離脱手段１２に接近するよう押出しているものについて説明したが、図示はしないが、上部側のシリンダ室１５Ａに圧縮コイルばね等の付勢手段を配置して、この付勢手段により保持具１７を離脱手段１２に接近するよう押出すものであってもよい。
【００３４】
また、上記実施形態において、シリンダ装置として、サイジングダイ５と同一の軸心を備えるシリンダ装置を用いるものについて説明したが、図示はしないが、サイジングダイ５の軸心と平行な軸心を備えるシリンダ装置であれば、サイジングダイ５の軸心と異なる位置に配置したシリンダ装置であってもよい。
【００３５】
また、上記実施形態において、シリンダ装置のピストンロッド１６Ｂの段付孔２２にスライド自在にノックアウトピン１８を備え、シリンダ底部に設けたピン２３によりノックアウトピン１８のそれ以上の移動を阻止することにより、ワークＷを軸拘束手段８からノックアウトするものについて説明したが、図示はしないが、シリンダ底部に設けるピンを長く延長して、ピストンロッドに設けた貫通孔に装入して、ピストンロッドの所定以上のシリンダ底部への接近によりピンの先端でワークを保持具の貫通穴からノックアウトさせるものであってもよい。
【００３６】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３７】
（ア）内周面に複数条のローラ若しくはボールの転動溝を形成してなるカップ部Ｗ１とそれに連なる軸部Ｗ２とを一体に備える軸付き等速ジョイント用アウタレースＷを塑性加工により成形する成形方法として、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部Ｗ１を備える粗材Ｗのカップ部Ｗ１の内周面に等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備えるサイジングパンチ４を嵌合させ、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１に連なる軸部Ｗ２をサイジングダイ５を貫通させてその前方においてサイジングダイ５の軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段８に保持させ、前記軸拘束手段８による保持状態において、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１の外周にサイジングダイ５によりしごき加工を施して前記カップ部Ｗ１の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形することを特徴とする。
【００３８】
また、上記記載の方法を達成する成形金型装置１として、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備え、予め等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部Ｗ１を備える粗材Ｗのカップ部Ｗ１に嵌合させるサイジングパンチ４と、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１の外周にしごき加工を施すことにより粗材カップ部Ｗ１の内周面を前記サイジングパンチ４の外周面形状に成形するサイジングダイ５と、前記サイジングダイ５の軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能に配置され、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１のサイジングに先立ち粗材Ｗの軸部Ｗ２を保持し、前記サイジングダイ５による粗材カップ部Ｗ１の成形時に粗材Ｗの軸部Ｗ２を前記サイジングダイ５の軸心方向に案内する軸拘束手段８と、を備えるようにしている。
【００３９】
したがって、サイジング加工後のワーク軸振れが、サイジング加工前のワークＷに対して矯正されて、高精度の等速ジョイント用アウタレースを得ることができる。
【００４０】
（イ）軸拘束手段８として、サイジングダイ５を備える側の金型３にサイジングダイ５の軸心と同心方向に摺動自在に配置され、サイジングダイ５を経由して前記金型３に押込まれる粗材Ｗの軸部Ｗ２を保持した状態で当該金型３内を摺動方向に移動させる、例えば、サイジングダイ５を備える側の金型３にサイジングダイ５の軸心と平行に配置したシリンダ装置１５のピストンロッ１６Ｂド若しくはピストンロッド１６Ｂ先端に配置した保持具１７に、前記粗材Ｗの軸部Ｗ２と係合する嵌合孔２１を設けることにより構成することにより、外部空圧源からの圧縮空気を駆動源とでき、プレス機械のスライド移動を利用して軸拘束手段８を昇降駆動する機構を必要とせずに、作動させることができる。
【００４１】
（ウ）軸拘束手段８のシリンダ装置１５は、サイジング加工に先立ってピストンロッド１６Ｂを伸長させて前記粗材Ｗの軸部Ｗ２と係合する嵌合孔２１をサイジングダイ５に隣接させ、サイジング加工の進行につれてピストンロッド１６Ｂを後退させ、サイジング加工の完了時には最後退位置に退避して前記粗材Ｗの軸部Ｗ２と嵌合孔２１との嵌合を解除することにより、サイジング成形の１サイクルにおいて、サイジング加工時のみ軸部Ｗ２を拘束し、それ以外の時はワークＷから離れることにより、サイジング加工後のワークＷの払出しを容易にすることができる。
【００４２】
（エ）軸拘束手段８に、粗材Ｗの軸部Ｗ２を保持する嵌合孔２１の軸線の延長上に立設させて係合解除ピン２３を設け、サイジング加工の完了後に更に後退させることにより前記係合解除ピン２３により粗材Ｗの軸部Ｗ２を押圧して嵌合孔２１から粗材Ｗの軸部Ｗ２を離脱させることにより、万が一ワークＷの軸部Ｗ２が拘束手段８の嵌合孔２１に喰いついたとしても、係合解除ピン２３により確実にノックアウトすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示す軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置の断面図。
【図２】同じく図１に示す成形金型装置の要部の拡大図。
【図３】鍛造金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図４】図３に続く成形金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図５】図４に続く成形金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図６】図５に続く成形金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図７】図６に続く成形金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図８】製造しようとする軸付き等速ジョイント用アウタレースの一例を示す断面図（Ａ）および側面図（Ｂ）。
【符号の説明】
【００４４】
１ 成形金型装置
２ 下型
３ 上型
４ サイジングパンチ
５ サイジングダイ
６、１０ ベースプレート
７ マンドレルベース
８ 軸拘束手段
１１ ダイホルダ
１２ 離脱手段
１３ ワーク払出し装置
１５ シリンダ装置
１６Ｂ ピストンロッド
１７ 保持具
１８ ノックアウトピン
２３ ピン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トリポート型若しくはバーフィルド型等の軸付き等速ジョイント用アウタレースをサイジング成形するための軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法に関し、特に、アウタレースと軸部との高い同軸度を確保するに好適な軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からアウタレースと軸部との同軸度を確保するため、１回の成形動作で、鍛造用素材に所望の鍛造成形（アウタレースの成形）を施すと共に、軸端にセンター孔を形成する鍛造用金型装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００３】
これは、鍛造用素材にセンター孔を形成するためのパンチ、第１のガイド、及び前記鍛造用素材の所定部位に所定の鍛造成形を行うための第１の成形体を備えた第１の組み立て部と、前記鍛造用素材の所定部位に所定の鍛造成形を行うための第２の成形体、及び第２のガイドを備えた第２の組み立て部とを備えた鍛造用金型装置を構成し、前記パンチと前記第１のガイドとを同軸に配置すると共に、前記第２の成形体と前記第２のガイドとを同軸に配置し、前記第１の組み立て部と前記第２の組み立て部との一方に対して他方を相対移動する成形動作に基づき、前記鍛造用素材の成形を行った後に、前記第１のガイドと前記第２のガイドとの間で互いを同軸状態で相対的に案内して、前記パンチによって前記鍛造用素材にセンター孔を形成するようにしている。
【特許文献１】特開２００５−６６６１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例では、カップ部のサイジング中は軸部を拘束せずに自由状態としているため、サイジング中における偏荷重等によりマンドレルに対するワークの姿勢が変化することも予想され、サイジング後のワークのカップ部を証とした軸振れがサイジング前のワークより大きくなるという不具合が懸念される。
【０００５】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、カップ部と軸部との高い同軸度を確保するに好適な軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、内周面に複数条のローラ若しくはボールの転動溝を形成してなるカップ部とそれに連なる軸部とを一体に備える軸付き等速ジョイント用アウタレースを塑性加工により成形する成形方法であって、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部を備える粗材のカップ部の内周面に等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備えるサイジングパンチを嵌合させ、前記粗材のカップ部に連なる軸部をサイジングダイを貫通させてその前方においてサイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段に保持させ、前記軸拘束手段による保持状態において、前記粗材のカップ部の外周にサイジングダイによりしごき加工を施して前記カップ部の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形することを特徴とする。
【０００７】
また、上記記載の方法を達成する成形金型装置として、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備え、予め等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部を備える粗材のカップ部に嵌合させるサイジングパンチと、前記粗材のカップ部の外周にしごき加工を施すことにより粗材カップ部の内周面を前記サイジングパンチの外周面形状に成形するサイジングダイと、前記サイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能に配置され、前記粗材のカップ部のサイジングに先立ち粗材の軸部を保持し、前記サイジングダイによる粗材カップ部の成形時に粗材の軸部を前記サイジングダイの軸心方向に案内する軸拘束手段と、を備えるようにしている。
【発明の効果】
【０００８】
したがって、本発明では、粗材のカップ部に連なる軸部をサイジングダイを貫通させてその前方においてサイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段に保持させ、前記軸拘束手段による保持状態において、前記粗材のカップ部の外周にサイジングダイによりしごき加工を施して前記カップ部の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形することにより、サイジング加工後のワーク軸振れが、サイジング加工前のワークに対して矯正されて、高精度の等速ジョイント用アウタレースを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置および成形方法の一実施形態を図１〜図８に基づいて説明する。図１は本発明を適用した第１実施形態の成形金型装置の断面図、図２は図１に示す成形金型装置の要部の拡大図、図３〜図７は成形金型装置による成形工程を説明する断面図、図８は得られる軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形品の断面図および側面図である。
【００１０】
図１において、本実施形態における軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置１は、サイジングパンチ４（マンドレル）を支持する下型２と、サイジングダイ５を支持する上型３と、を備え、これらの上型３および下型２は、いずれか一方（例えば、下型２）が図示しないプレス機械のフレームに固定の固定ベースに固定され、いずれか他方（例えば、上型３）が図示しないプレス機械のガイド手段にガイドされて昇降するスライドベースに固定して配置される。
【００１１】
前記下型２は、図示しない固定ベースに固定されるベースプレート６に固定支持した柱状のマンドレルベース７を備え、このマンドレルベース７上に立設させて、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周形状を備えるサイジングパンチ４（マンドレル）を固定して備える。前記サイジングパンチ４には、前工程でカップ状に成形された軸付き等速ジョイント用アウタレースの粗材成形品Ｗのカップ部Ｗ１を嵌合して保持し、上型３に配置したサイジングダイ５によるサイジング加工（しごき加工）時におけるカップ部Ｗ１の内周型を構成する。
【００１２】
前記上型３は、図２に詳細を示すように、図示しないスライドベースに固定されるベースプレート１０に前記下型２に対向するよう下方に立設させた筒状のダイホルダ１１と、ダイホルダ１１の先端（図中下端）に固定され、等速ジョイント用アウタレースの外周面形状に型彫りされたサイジング孔２０を備えるサイジングダイ５と、を備える。前記上型３は、また、前記筒状のダイホルダ１１の空間内においてサイジング加工中および加工後のワークＷの軸部Ｗ２を保持して昇降する軸拘束手段８と、サイジングパンチ４へ嵌合したサイジング加工の完了した成形品Ｗを離脱させる離脱手段１２（ストリッパ）と、前記ストリッパ１２上の加工完了ワークＷを払い出すワーク払出し装置１３と、を備える。
【００１３】
前記軸拘束手段８は、前記ダイホルダ１１内空間のベースプレート１０側に固定されたシリンダ１５と、シリンダ１５に摺動自在に嵌合するピストン１６Ａと一体となってサイジングダイ５側に突出された昇降可能なピストン１６Ｂと、ピストン１６Ｂの先端に固定されてワークＷの軸部Ｗ２に嵌合する嵌合孔２１を備えた保持具１７と、を備える。
【００１４】
前記ピストン１６Ａおよびピストンロッド１６Ｂは、上側シリンダ室１５Ａへ圧縮空気が導入された場合に図示のように、突出して下降されて、先端の保持具１７を下方に配置されている離脱手段１２（ストリッパ）に空気圧により弾接させ、サイジング加工のためにスライドベースが下降されることに伴って上型３内で相対的に上昇されるワークＷの軸部Ｗ２に保持具１２の嵌合孔２１を嵌合させ、サイジング加工に伴ってスライドベースが下降されることによりワークＷ（軸部Ｗ２）と共に上型３内で相対的に上昇する。また、サイジング加工が完了した段階では、下側のシリンダ室１５Ｂに圧縮空気が導入されて、ピストン１６Ａ及びピストンロッド１６Ｂはシリンダ１５の上端側に上昇される。
【００１５】
前記ピストンロッド１６Ｂには、シリンダ側で内径が大きくなった段付穴２２が形成され、この段付穴２２には大径側に頭部が、また、小径側にはロッド部が夫々摺動自在に嵌合するノックアウトピン１８が配置され、このノックアウトピン１８は前記頭部と段付孔の段付部との間に配置されたバネ１９により図示する後退位置に保持される。前記ノックアウトピン１８の軸心の延長上のベースプレート１０側のシリンダ底部には、ピストン１６Ａ及びピストンロッド１６Ｂがシリンダ１５内で、前記のように上端側に上昇移動された際に、ノックアウトピン１８の頭部に当接してノックアウトピン１８の先端をピストンロッド１６Ｂの段付孔２２から突出させるピン２３が固定されている。
【００１６】
前記ワークストリッパとしての離脱手段１２は、前記サイジング加工されて上型３内で相対的に上昇するワークＷの移動軌跡上に横方向から弾性手段としてのバネ等により出没可能に、前記移動軌跡の周囲に放射状に配列された爪部材１２Ａで構成されている。前記爪部材１２Ａは、サイジングダイ５を通過して上型３内で相対的に上昇するワークＷのカップ部Ｗ１外周により半径方向外方に押されることにより弾性手段に抗して後退されるも、先端はカップ部Ｗ１外周に当接させた状態が維持され、サイジング加工が終了してワークＷのカップ部Ｗ１の下端が爪部材１２Ａより上方に移動した際に、背部の弾性手段により半径方向内方に進出してワークＷのカップ部Ｗ１の下端面に係合可能な状態となる。従って、型開きにより上型３が上昇される際に、相対的に下降するサイジングパンチ４に嵌合しているワークＷのカップ部Ｗ１の下端面に係合してワークをサイジングパンチ４より離脱させるよう作用する。
【００１７】
前記ワーク払出し装置１３は、前記ダイホルダ１１の下方に固定されたシリンダ１３Ａと、シリンダ１３Ａからダイホルダ１１の収容空間に出没可能なピストンロッド１３Ｂと、ピストンロッド１３Ｂの先端に固定された押圧子１３Ｃとを備える。そして、サイジング加工が完了して離脱手段１２によりサイジングパンチ４より離脱されて離脱手段１２の爪部材１２Ａの上に載っているワークＷを、ピストンロッド１３Ｂを前進させてダイホルダ１１の一方の開口した払出し口１１Ａ側へ押圧して払出す機能を備える。
【００１８】
以上の構成の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置による成形方法について、図１、図３〜図７に基づいて順を追って以下に説明する。
【００１９】
なお、この方法で製作するワークＷは、例えば、図８に示すように、軸部Ｗ２とカップ部Ｗ１とを備え、カップ部Ｗ１は内周側にトリポートのスライドローラが係合するストレートな３個のトラックＷ３が等角度間隔に配置され、外周側はトラックＷ３が配置された部位において半径方向外側に突出している形状を備えるものである。そして、内周側の各トラックＷ３の中心軸と軸部Ｗ２の中心軸とは、高精度な同軸となっていることが必要な特性である。
【００２０】
図１は上下型２、３を型開きした状態の成形金型装置１を示し、下型２のサイジングパンチ４の軸心の延長上に、上型３のサイジングダイ５の加工孔２０、軸拘束手段８の保持具１７の嵌合孔２１、ピストンロッド１６Ｂのノックアウトピン１８、およびシリンダ底部に配置したピン２３が同心に配置されている。ワーク払出し装置１３は、加工完了したワークＷを払い出すために前進させていたピストンロッド１３Ｂを後退した退避位置に位置させ、軸拘束手段８のピストンロッド１６Ｂは下方に進出して先端の保持具１７を離脱手段１２の爪部材１２Ａに当接させている。なお、軸拘束手段８のピストンロッド１６Ｂの位置はシリンダ１５の上方位置に位置させていてもよい。
【００２１】
サイジング加工に当たっては、先ず、前工程で軸付きのカップに形成された成型品Ｗが図示しない搬送手段により型開きした成形金型装置１に搬送し、ワークＷの軸部Ｗ２を上に位置させると共にカップ部Ｗ１を下に位置させて、カップ部Ｗ１を下型２のサイジングパンチ４に嵌合させてセットする。
【００２２】
次いで、上型３の下降を開始させ、上型３のサイジングダイ５、軸拘束手段８、離脱手段１２、ワーク払出し装置１３が下降を開始する。軸拘束手段８は、この段階において、ピストンロッド１６Ｂを進出させて先端の保持具１７を離脱手段１２の爪部材１２Ａに当接させてもよい。
【００２３】
前記上型３の所定以上の下降により、図３に示すように、下型２のサイジングパンチ４に保持されたワークＷの軸部Ｗ２が、上型３のサイジングダイ５の加工孔２０に入り込み、次いで、軸拘束手段８の保持具１７の嵌合孔２１に嵌合する。この状態においては、ワークＷのカップ部Ｗ１が下型２のサイジングパンチ４に保持され且つワークＷの軸部Ｗ２は下型２と同心状態にある上型３の軸拘束手段８の保持具１７に保持されるために、ワークＷは成形金型装置１に高精度に位置決めされる。
【００２４】
引続く、上型３の下降により、サイジングダイ５の加工孔２０がワークＷのカップ部Ｗ１の外周の上方位置に係合し、上型３の更なる下降によりカップ部Ｗ１外周のサイジング加工が開始される。このサイジング加工により、ワークＷのカップ部Ｗ１外周の形状がサイジングダイ５の加工孔２０によって扱かれて形状精度を高められるとともに、カップ部Ｗ１の内周はサイジングパンチ４の外周に押付けられて内周側においてもその形状精度を高められる。
【００２５】
このサイジング加工の継続中において、上型３は下降を継続するも軸拘束手段８の保持具１７はその嵌合孔２１が、停止している下型２のサイジングパンチ４に嵌合保持されたワークＷの軸部Ｗ２に係合して上下移動が停止されており、下降する上型３内では保持具１７およびピストン１６Ａ・ピストンロッド１６Ｂは相対的に上昇移動することとなる。従って、サイジング中においても、ワークＷの軸部Ｗ２は上型３の軸拘束手段８により下型２のサイジングパンチ４とともに保持され、ワークＷの上下部分が同心状態に高精度で保持される。このサイジング中において、サイジングダイ５の上方に抜け出したワークＷのカップＷ１外周には、離脱手段１２の爪部材１２Ａの先端が背部の弾性手段による押付け力により当接した状態となっている。
【００２６】
更なる上型３の下降により、ワークＷのカップＷ１外周の下端がサイジングダイ５の加工孔２０から抜け出すことでサイジング加工が終了される。更なる上型３の下降により、図４に示すように、サイジングダイ５の上方に位置する離脱装置１２の爪部材１２Ａの上方にワークＷのカップＷ１が抜け出すと、離脱装置１２の爪部材１２Ａが背部の弾性手段による押圧力により半径方向内方に前進され、爪部材１２Ａの先端がカップＷ１の下端面内に進出する。この状態で上型３の下降が停止され、上型３の下死点位置となっている。シリンダ１５のピストン１６Ａは保持具１７を介して下型２からワークＷを介在させた状態で押上げられた状態となっている。
【００２７】
次いで、上型３の上昇が開始され、ワークＷおよび下型２のサイジングパンチ４は停止しているため、上型３内から相対的に下方に抜け出すよう移動する。この上型３の上昇移動により、図５に示すように、ワークＷのカップ部Ｗ１の下端に離脱手段１２の爪部材１２Ａの先端が引っ掛る。
【００２８】
更なる上型３の上昇により、ワークＷは上型３内において軸拘束手段８により軸部Ｗ２が保持された状態で離脱手段１２の爪部材１２Ａにより下側への抜け出しが阻止され、下型２のサイジングパンチ４のみが相対的に下側へ抜け出していく。このようにして、ワークＷと下型２との分離がなされる。
【００２９】
次いで、軸拘束手段８の下方のシリンダ室１５Ｂに圧縮空気が導入されて、ピストン１６Ａ、ピストンロッド１６Ｂおよび保持具１７が保持しているワークＷと共にシリンダ１５内で上昇される。ピストンロッド１６Ｂの上昇により、シリンダ底部に設けたピン２３先端がノックアウトピン１８の頭部と接触し、更なるピストン１６Ａ・ピストンロッド１６Ｂの上昇により、前記ピン２３はノックアウトピン１８をピストンロッド１６Ｂの下方に押圧し、図６に示すように、ノックアウトピン１８のロッドを保持具１７内に突き出し、ワークＷを保持具１７から突出して離脱させ、ワークＷをフリーの状態とする。従って、仮にこの時、ワークＷの軸部Ｗ２が軸拘束手段８の保持具１７に喰い付いたとしても、ノックアウトピン１８にてノックアウトすることで離脱させることができる。
【００３０】
次いで、軸拘束手段８のピストン１６Ａ、ピストンロッド１６Ｂの位置はそのままとして、図７に示すように、ワーク払出し装置１３のシリンダ１３Ａに圧縮空気を供給して、ピストンロッド１３Ｂを前進させ、先端の押圧子１３Ｃを自由となったワークＷに接触させて、ワークＷを押出し、ダイホルダ１１の開口１１Ａから次工程への搬送手段に送出す。そして、ワーク払出し装置１３が待機位置に復帰し、上型３が上死点に復帰することにより、１サイクルの成形加工工程が完了する。
【００３１】
なお、上記実施形態において、上型３がスライドベースに固定されて昇降し且つ下型２が固定ベースに固定されて昇降しない成形金型装置１について説明したが、図示はしないが、下型がスライドベースに固定されて昇降し且つ上型が固定ベースに固定されて昇降しない成形金型装置であってもよい。
【００３２】
また、上記実施形態において、軸付き等速ジョイントＷとして、動力伝達部材として３個のローラを用いるトリポート型の軸付き等速ジョイントを製造する成形金型装置１について説明したが、図示はしないが、動力伝達部材として３個のボールを用いるバーフィルド型の軸付き等速ジョイントを製造する成形金型装置であってもよく、また、軸付き等速ジョイントに限定されることなく、例えば、軸と一体となって同軸にカップ状部材を備える形状の軸付き動力伝達部材の製作する成形金型装置であってもよい。
【００３３】
また、上記実施形態において、軸拘束手段８の保持具１７はピストン１６Ａ及びピストンロッド１６Ｂを介して図中上部側のシリンダ室１５Ａに圧縮空気を供給して離脱手段１２に接近するよう押出しているものについて説明したが、図示はしないが、上部側のシリンダ室１５Ａに圧縮コイルばね等の付勢手段を配置して、この付勢手段により保持具１７を離脱手段１２に接近するよう押出すものであってもよい。
【００３４】
また、上記実施形態において、シリンダ装置として、サイジングダイ５と同一の軸心を備えるシリンダ装置を用いるものについて説明したが、図示はしないが、サイジングダイ５の軸心と平行な軸心を備えるシリンダ装置であれば、サイジングダイ５の軸心と異なる位置に配置したシリンダ装置であってもよい。
【００３５】
また、上記実施形態において、シリンダ装置のピストンロッド１６Ｂの段付孔２２にスライド自在にノックアウトピン１８を備え、シリンダ底部に設けたピン２３によりノックアウトピン１８のそれ以上の移動を阻止することにより、ワークＷを軸拘束手段８からノックアウトするものについて説明したが、図示はしないが、シリンダ底部に設けるピンを長く延長して、ピストンロッドに設けた貫通孔に装入して、ピストンロッドの所定以上のシリンダ底部への接近によりピンの先端でワークを保持具の貫通穴からノックアウトさせるものであってもよい。
【００３６】
本実施形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。
【００３７】
（ア）内周面に複数条のローラ若しくはボールの転動溝を形成してなるカップ部Ｗ１とそれに連なる軸部Ｗ２とを一体に備える軸付き等速ジョイント用アウタレースＷを塑性加工により成形する成形方法として、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部Ｗ１を備える粗材Ｗのカップ部Ｗ１の内周面に等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備えるサイジングパンチ４を嵌合させ、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１に連なる軸部Ｗ２をサイジングダイ５を貫通させてその前方においてサイジングダイ５の軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段８に保持させ、前記軸拘束手段８による保持状態において、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１の外周にサイジングダイ５によりしごき加工を施して前記カップ部Ｗ１の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形することを特徴とする。
【００３８】
また、上記記載の方法を達成する成形金型装置１として、等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備え、予め等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部Ｗ１を備える粗材Ｗのカップ部Ｗ１に嵌合させるサイジングパンチ４と、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１の外周にしごき加工を施すことにより粗材カップ部Ｗ１の内周面を前記サイジングパンチ４の外周面形状に成形するサイジングダイ５と、前記サイジングダイ５の軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能に配置され、前記粗材Ｗのカップ部Ｗ１のサイジングに先立ち粗材Ｗの軸部Ｗ２を保持し、前記サイジングダイ５による粗材カップ部Ｗ１の成形時に粗材Ｗの軸部Ｗ２を前記サイジングダイ５の軸心方向に案内する軸拘束手段８と、を備えるようにしている。
【００３９】
したがって、サイジング加工後のワーク軸振れが、サイジング加工前のワークＷに対して矯正されて、高精度の等速ジョイント用アウタレースを得ることができる。
【００４０】
（イ）軸拘束手段８として、サイジングダイ５を備える側の金型３にサイジングダイ５の軸心と同心方向に摺動自在に配置され、サイジングダイ５を経由して前記金型３に押込まれる粗材Ｗの軸部Ｗ２を保持した状態で当該金型３内を摺動方向に移動させる、例えば、サイジングダイ５を備える側の金型３にサイジングダイ５の軸心と平行に配置したシリンダ装置１５のピストンロッ１６Ｂド若しくはピストンロッド１６Ｂ先端に配置した保持具１７に、前記粗材Ｗの軸部Ｗ２と係合する嵌合孔２１を設けることにより構成することにより、外部空圧源からの圧縮空気を駆動源とでき、プレス機械のスライド移動を利用して軸拘束手段８を昇降駆動する機構を必要とせずに、作動させることができる。
【００４１】
（ウ）軸拘束手段８のシリンダ装置１５は、サイジング加工に先立ってピストンロッド１６Ｂを伸長させて前記粗材Ｗの軸部Ｗ２と係合する嵌合孔２１をサイジングダイ５に隣接させ、サイジング加工の進行につれてピストンロッド１６Ｂを後退させ、サイジング加工の完了時には最後退位置に退避して前記粗材Ｗの軸部Ｗ２と嵌合孔２１との嵌合を解除することにより、サイジング成形の１サイクルにおいて、サイジング加工時のみ軸部Ｗ２を拘束し、それ以外の時はワークＷから離れることにより、サイジング加工後のワークＷの払出しを容易にすることができる。
【００４２】
（エ）軸拘束手段８に、粗材Ｗの軸部Ｗ２を保持する嵌合孔２１の軸線の延長上に立設させて係合解除ピン２３を設け、サイジング加工の完了後に更に後退させることにより前記係合解除ピン２３により粗材Ｗの軸部Ｗ２を押圧して嵌合孔２１から粗材Ｗの軸部Ｗ２を離脱させることにより、万が一ワークＷの軸部Ｗ２が拘束手段８の嵌合孔２１に喰いついたとしても、係合解除ピン２３により確実にノックアウトすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施形態を示す軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置の断面図。
【図２】同じく図１に示す成形金型装置の要部の拡大図。
【図３】鍛造金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図４】図３に続く成形金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図５】図４に続く成形金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図６】図５に続く成形金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図７】図６に続く成形金型装置による成形過程を説明する断面図。
【図８】製造しようとする軸付き等速ジョイント用アウタレースの一例を示す断面図（Ａ）および側面図（Ｂ）。
【符号の説明】
【００４４】
１ 成形金型装置
２ 下型
３ 上型
４ サイジングパンチ
５ サイジングダイ
６、１０ ベースプレート
７ マンドレルベース
８ 軸拘束手段
１１ ダイホルダ
１２ 離脱手段
１３ ワーク払出し装置
１５ シリンダ装置
１６Ｂ ピストンロッド
１７ 保持具
１８ ノックアウトピン
２３ ピン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に複数条のローラ若しくはボールの転動溝を形成してなるカップ部とそれに連なる軸部とを一体に備える軸付き等速ジョイント用アウタレースを塑性加工により成形する成形金型装置であって、
等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備え、予め等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部を備える粗材のカップ部を嵌合させるサイジングパンチと、
前記粗材のカップ部の外周にしごき加工を施すことにより粗材カップ部の内周面を前記サイジングパンチの外周面形状に成形するサイジングダイと、
前記サイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能に配置され、前記粗材のカップ部のサイジングに先立ち粗材の軸部を保持し、前記サイジングダイによる粗材カップ部の成形時に粗材の軸部を前記サイジングダイの軸心方向に案内する軸拘束手段と、を備えることを特徴とする軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項２】
前記軸拘束手段は、サイジングダイを備える側の金型にサイジングダイの軸心と同心方向に摺動自在に配置され、サイジングダイを経由して前記金型に押込まれる粗材の軸部を保持した状態で当該金型内を摺動方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項３】
前記軸拘束手段は、サイジングダイを備える側の金型にサイジングダイの軸心と平行に配置したシリンダ装置のピストンロッド若しくはピストンロッド先端に配置した保持具に、前記粗材の軸部と係合する嵌合孔を設けることにより構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項４】
前記軸拘束手段のシリンダ装置は、サイジング加工に先立ってピストンロッドを伸長させて前記粗材の軸部と係合する嵌合孔をサイジングダイに隣接させ、サイジング加工の進行につれてピストンロッドを後退させ、サイジング加工の完了時には最後退位置に退避して前記粗材の軸部と嵌合孔との嵌合を解除することを特徴とする請求項３に記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項５】
前記軸拘束手段は、粗材の軸部を保持する嵌合孔の軸線の延長上に立設させて係合解除ピンを備え、サイジング加工の完了後に更に後退させることにより前記係合解除ピンにより粗材の軸部を押圧して嵌合孔から粗材の軸部を離脱させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項６】
内周面に複数条のローラ若しくはボールの転動溝を形成してなるカップ部とそれに連なる軸部とを一体に備える軸付き等速ジョイント用アウタレースを塑性加工により成形する成形方法であって、
等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部を備える粗材のカップ部の内周面に等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備えるサイジングパンチを嵌合させ、
前記粗材のカップ部に連なる軸部をサイジングダイを貫通させてその前方においてサイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段に保持させ、
前記軸拘束手段による保持状態で、前記粗材のカップ部の外周にサイジングダイによりしごき加工を施して前記カップ部の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形することを特徴とする軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形方法。
【請求項７】
前記軸拘束手段は、サイジング加工に先立って前記粗材の軸部と係合する嵌合孔をサイジングダイに隣接させて位置され、サイジング加工の進行につれて後退され、サイジング加工の完了時には最後退位置に退避して前記粗材の軸部と嵌合孔との嵌合を解除することを特徴とする請求項６に記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形方法。
【請求項１】
内周面に複数条のローラ若しくはボールの転動溝を形成してなるカップ部とそれに連なる軸部とを一体に備える軸付き等速ジョイント用アウタレースを塑性加工により成形する成形金型装置であって、
等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備え、予め等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部を備える粗材のカップ部を嵌合させるサイジングパンチと、
前記粗材のカップ部の外周にしごき加工を施すことにより粗材カップ部の内周面を前記サイジングパンチの外周面形状に成形するサイジングダイと、
前記サイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能に配置され、前記粗材のカップ部のサイジングに先立ち粗材の軸部を保持し、前記サイジングダイによる粗材カップ部の成形時に粗材の軸部を前記サイジングダイの軸心方向に案内する軸拘束手段と、を備えることを特徴とする軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項２】
前記軸拘束手段は、サイジングダイを備える側の金型にサイジングダイの軸心と同心方向に摺動自在に配置され、サイジングダイを経由して前記金型に押込まれる粗材の軸部を保持した状態で当該金型内を摺動方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項３】
前記軸拘束手段は、サイジングダイを備える側の金型にサイジングダイの軸心と平行に配置したシリンダ装置のピストンロッド若しくはピストンロッド先端に配置した保持具に、前記粗材の軸部と係合する嵌合孔を設けることにより構成したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項４】
前記軸拘束手段のシリンダ装置は、サイジング加工に先立ってピストンロッドを伸長させて前記粗材の軸部と係合する嵌合孔をサイジングダイに隣接させ、サイジング加工の進行につれてピストンロッドを後退させ、サイジング加工の完了時には最後退位置に退避して前記粗材の軸部と嵌合孔との嵌合を解除することを特徴とする請求項３に記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項５】
前記軸拘束手段は、粗材の軸部を保持する嵌合孔の軸線の延長上に立設させて係合解除ピンを備え、サイジング加工の完了後に更に後退させることにより前記係合解除ピンにより粗材の軸部を押圧して嵌合孔から粗材の軸部を離脱させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形金型装置。
【請求項６】
内周面に複数条のローラ若しくはボールの転動溝を形成してなるカップ部とそれに連なる軸部とを一体に備える軸付き等速ジョイント用アウタレースを塑性加工により成形する成形方法であって、
等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に近似するよう内周面が粗成形された軸付きのカップ部を備える粗材のカップ部の内周面に等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に型彫りされた外周面形状を備えるサイジングパンチを嵌合させ、
前記粗材のカップ部に連なる軸部をサイジングダイを貫通させてその前方においてサイジングダイの軸心と同心状態を維持しつつ軸心方向に移動可能な軸拘束手段に保持させ、
前記軸拘束手段による保持状態で、前記粗材のカップ部の外周にサイジングダイによりしごき加工を施して前記カップ部の内周面を等速ジョイントのアウタレースの内周面形状に仕上げ成形することを特徴とする軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形方法。
【請求項７】
前記軸拘束手段は、サイジング加工に先立って前記粗材の軸部と係合する嵌合孔をサイジングダイに隣接させて位置され、サイジング加工の進行につれて後退され、サイジング加工の完了時には最後退位置に退避して前記粗材の軸部と嵌合孔との嵌合を解除することを特徴とする請求項６に記載の軸付き等速ジョイント用アウタレースの成形方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−２２１２９６（Ｐ２００８−２２１２９６Ａ）
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−６４９８６（Ｐ２００７−６４９８６）
【出願日】平成１９年３月１４日（２００７．３．１４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（５９３０６０８４９）株式会社ヤマナカゴーキン (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年９月２５日（２００８．９．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月１４日（２００７．３．１４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【出願人】（５９３０６０８４９）株式会社ヤマナカゴーキン (9)
【Ｆターム（参考）】
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