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JPS641218B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPS641218B2
JPS641218B2 JP55069499A JP6949980A JPS641218B2 JP S641218 B2 JPS641218 B2 JP S641218B2 JP 55069499 A JP55069499 A JP 55069499A JP 6949980 A JP6949980 A JP 6949980A JP S641218 B2 JPS641218 B2 JP S641218B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flange
outer ring
punch
axis
preformed
Prior art date
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Expired
Application number
JP55069499A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS56165536A (en
Inventor
Koichi Takeda
Sadao Ikeda
Koichi Matsubara
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP6949980A priority Critical patent/JPS56165536A/ja
Priority to EP81900944A priority patent/EP0062067B1/en
Priority to DE8181900944T priority patent/DE3176895D1/de
Priority to PCT/JP1981/000079 priority patent/WO1981003294A1/ja
Priority to DE8686110134T priority patent/DE3177118D1/de
Priority to US06/342,010 priority patent/US4453395A/en
Priority to EP86110134A priority patent/EP0211333B1/en
Publication of JPS56165536A publication Critical patent/JPS56165536A/ja
Publication of JPS641218B2 publication Critical patent/JPS641218B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • 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
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S72/00—Metal deforming
    • Y10S72/714—Method of making universal joint shell

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Forging (AREA)
  • Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
  • Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自在継手の外輪を製造する方法に係
り、特に、半径方向外向きのフランジを有する外
輪をプレス加工にて製造する方法に関するもので
ある。
２本の回転軸を屈曲可能に連結する自在継手の
一種に、一端に軸心に直角でかつ半径方向外向き
のフランジを備えた外輪が、そのフランジにおい
て一方の回転軸に固定されるとともに他端側から
他方の回転軸がその内側に挿入され、かつ、挿入
された他方の軸に固定されたローラ等の部材が、
外輪の内側に軸心方向に沿つて延び、フランジに
達する長さで形成された凹溝に係合させられるこ
とにより一方の回転軸の回転運動を他方の回転軸
に伝達する形式のものがある。
この形式の自在継手の外輪は、従来は、冷間乃
至は熱間の押出し加工等で厚肉の円筒状素材を成
形するとともに、この厚肉円筒状素材にポンチと
ダイスとを用いる鍛造加工を施し、さらに凹溝を
切削加工によつて所望の形状・寸法に仕上げるな
どの工程を経て製造していた。
しかしながら、かかる製造方法は仕上げ工程と
しての切削加工に多大の労力と時間を要するため
に生産性が低く、コスト高となり、また、鍛造加
工の後に表面部を削ることとなるために製品の強
度が低下する問題があつた。
さらには、上記方法は薄肉の製品を得ることが
困難な鍛造加工を利用するために製品の肉厚は相
当程度の厚さとせざるを得ず、そのため製品の重
量が増す他、材料費が高くつくといつた欠点をも
有していた。
もつとも、特開昭55−30548号公報には、ツー
ポツト自在継手の外輪を円筒素材の冷間プレス加
工によつて製造する方法が記載されている。しか
し、この外輪は取付用のフランジがテーパ状とさ
れており、外輪の軸心に対して直角に、かつ、半
径方向外向きに突出したフランジを有する外輪の
製造方法はこの公報には記載されていない。軸心
に直角なフランジを有する外輪をプレス加工によ
つて製造することは、テーパ状のフランジを有す
る外輪を製造するより遥かに困難である。軸心に
沿つて延びる複数の凹溝を備えた筒状部と、その
筒状部の軸心に対して直角なフランジ部との境界
部分を通常のプレス加工によつて成形することが
困難なのである。
また、米国特許第3792596号明細書には、軸心
に直角なフランジを有する外輪であつて、板材か
らプレス加工によつて製造されたものが記載され
ているが、この外輪の詳細な製造方法は開示され
ていない。
本発明はこのような事情を背景として、筒状部
の一端に軸心に直角で、かつ、半径方向外向きの
フランジを有するとともに、筒状部のその軸心に
沿つて延び、フランジに達する複数の凹溝を備え
た自在継手用外輪を板材もしくは管材を素材とし
てプレス加工によつて製造する方法を提供するこ
とにある。
しかして本発明方法の特徴とするところは、(a)
目的とする外輪の内周輪郭にほぼ等しい外周輪郭
を有するポンチの外側に円筒状素材を嵌め、その
ポンチの軸心に直角な方向に移動し、ポンチに最
も接近した状態において外輪の外周輪郭にほぼ等
しい内周輪郭のダイス孔を形成する複数のダイス
ブロツクを円筒状素材の外面に押し付けて、円筒
状素材を周方向の複数箇所に軸方向に沿つて延び
る凹溝を備えた形状に成形するのと並行して、そ
の円筒状素材の一方の開口端部に先端側ほど断面
寸法が小さく、前記ポンチの軸心に直角な一平面
上においてそのポンチの外周面と光差する錐面を
備えたフランジブロツクを嵌入させてその開口端
部にフレア加工を施すことにより、前記凹溝を備
えた形状に成形された部分にその部分の軸心に直
角な一平面上においてつながる予備成形フランジ
を形成して予備成形品を得る工程と、(b)その予備
成形品の前記凹溝を備えた部分を内外両側から拘
束した状態で前記予備成形フランジを前記一平面
上に押し倒して軸心に直角なフランジにプレス加
工する工程とを含むことにある。
以下、本発明を車両のデフサイドギヤシヤフト
とこのシヤフトの回転運動を伝達すべき今一方の
回転軸とを連結する自在継手を例にとつて、その
外輪の製造方法を図面に基づいて詳しく説明す
る。
第１図乃至第３図にはデフサイドギヤシヤフト
１に固定されて他方の回転軸２に回転を伝達する
トリポード型自在継手が示されている。図におい
て外輪３は筒体状をなし、一端に軸方向に直角に
形成された半径方向外向きのフランジ４において
デフサイドギヤシヤフト１とボルトで締結されて
いる。外輪３はその内側に軸心に沿う３本の凹溝
６を備えており、フランジ４が設けられた側とは
反対側の端から挿入される他方の軸先端部に固定
された固定部材７がローラ８を介してこの凹溝６
に係合させられるようになつている。
上記構成の自在継手の外輪製造方法を第４図に
基づいて説明すれば、まず、円筒素材３９の円周
方向に隔たつた３個所を内方に突出させることに
よりこの突出部間にほぼ所望形状の凹溝を形成す
る予備成形が行われる（工程（））。この工程
（）にはフランジ出しのための第一の工程が含
まれている。予備成形は、後に詳述するように円
筒素材内にポンチを挿入するとともに外側に複数
のダイスブロツクを配置し、これらダイスブロツ
クをポンチに向けて移動させることにより行われ
る。得られた予備成形品４１は、続く工程（）
において、内外両側から拘束された状態で、テー
パ形状の予備成形フランジが軸心に直角なフラン
ジに成形されてフランジ成形品４２とされる。フ
ランジ成形品４２の突出部３７および凹溝３８は
続くしごき工程（）で、所望形状・寸法に仕上
げられ、以て自在継手の外輪４３の製造が完了す
る。
第５図、第６図に示される外輪は、その形状が
それぞれ前記デフサイドギヤシヤフト１と連結の
ため外輪内に挿入される他方の回転軸の形状に対
応した形状とされたものであり、その製造法は上
記例と同様の過程を経るものである。
上記工程中、予備成形工程（）およびしごき
工程（）を、第５図に示す外輪４４を例にとつ
てこれを実施する装置とともに、第７図、第８図
および第９図に基づいて更に詳しく説明する。
まず、第７図、８図に基づいて予備成形工程の
実施装置を説明すると、図において４６は主ポン
チで、図示しないベースに固定されている。この
主ポンチ４６には副ポンチ４７がボルト締めされ
てポンチを形成している。なお、主ポンチ４６と
副ポンチ４７とを一体に形成してもよい。ポンチ
には３個の凹部が互に120゜の角度を為して設けら
れ、その外周輪郭が所望成形品を得るに適した形
状、すなわち第５図に示す予備成形品４８の内周
輪郭とほぼ等しい形状とされている。主および副
ポンチ４６，４７の下方外周部には素材載置用ス
ペーサ４９が配置されている。素材載置用スペー
サ４９はエジエクトピン５１にピン結合されて、
エジエクトピン５１の上昇とともに上方に押し出
されるようになつている。スペーサ４９の上方に
は相対向するダイスブロツク５２，５３が３対、
ポンチ４６を取り囲む状態で配置されている。ダ
イスブロツク５３は副ポンチ４７の固定された角
度位置、すなわち予備成形品４８における突出部
５４を形成する位置におかれている。ダイスブロ
ツク５２，５３は、それらが主ポンチ４６に最も
接近した状態で第５図に示す素材５６を所望の形
状に成形するに適した形状、すなわち前記予備成
形品４８の外周輪郭にほぼ等しい内周輪郭のダイ
ス孔を形成するようにされている。これらのダイ
スブロツク５２，５３は可動カム５８，５９に固
定されており、可動カム５８，５９が固定ブロツ
ク６１に立設された図示しないガイドロツドに案
内されて摺動台５７上を摺動するのに伴つて第７
図中左右方向に移動するようにされている。これ
らの可動カム５８，５９は、その外側の固定ブロ
ツク６１に一端が取り付けられたウレタンゴム、
スプリング等の図示しない弾性部材によつて外側
方向に付勢されている。
可動カム５８，５９にはそれぞれ上方に向かう
につれて内側に接近する傾斜面６２，６３が形成
されており、アツパベース６４に固定されてアツ
パベース６４とともに昇降する固定カム６６，６
７の下降によつて内側へ押されるようになつてい
る。固定カム６６，６７には可動カム５８，５９
の傾斜面６２，６３に対応する傾斜面６８，６９
が形成されているのである。
アッパベース６４の下側には、取付け用ブロツ
ク７１を介してフランジブロツク７２が固定され
ている。フランジブロツク７２は先端側ほど断面
寸法が小さくなる錐体を成している。フランジブ
ロツク７２の最先端の外周輪郭は主ポンチ４６の
外周輪郭と同じであり、フランジブロツク７２の
外周面はそこからほぼ45度の傾斜角度で上方へ広
がつているのであつて、フランジブロツク７２の
外周面である錐面は主ポンチ４６の外周面とその
主ポンチ４６の軸心に直角な一平面上において交
差することとなる。
かかる構成の装置を用いる予備成形工程の手順
を説明するならば、まず、円筒素材５６が主ポン
チ４６、副ポンチ４７に嵌め込まれる。そこでア
ツパベース６４とともに固定カム６６，６７が下
降させられると、可動カム５８，５９がカム作用
で前記弾性部材の弾性力に抗して内方に押され
る。これに伴つて可動カム５８，５９に固定され
たダイス５２，５３がそれぞれ内方に移動させら
れて、ポンチ４６，４７に嵌められた素材５６の
側壁を内側に押圧して３個の突出部を形成し、そ
れらを突出部の間に凹溝を形成する。
これと同時にフランジブロツク７２も下降させ
られ、素材５６の上端開口部に嵌入してこの部分
にフレア加工を施し、予備成形フランジを形成す
る。この予備成形フランジは上記凹溝が形成され
た筒状部に、その筒状部の軸心に直角な一平面上
においてつながるものである。
続いて、固定カム６６，６７がアツパベース６
４とともに上昇させられるとフランジブロツク７
２が上昇させられるとともに、可動カム５８，５
９はこれらに繋がれた前記弾性部材によつて外方
に引き戻される。次に載置用スペーサ４９が図示
しないクツシヨン部材の作用でエジエクトピン５
１とともに上方に押し出されると、予備成形品は
上方に押し上げられてポンチ４６，４７から抜き
取られ、ここに予備成形工程が完了する。
かくして得られた予備成形品４８にはフランジ
成形が行われる。このフランジ成形は、第７図に
示されている装置において錐体状のフランジブロ
ツク７２を主ポンチ４６の軸心に直角な平面を有
するフランジブロツクに取り替えた装置を用い、
予備成形品４８の凹溝が形成された筒状部を内外
から拘束した状態で軸心に直角な平面を有するフ
ランジブロツクを予備成形フランジに押し付ける
ことによつて行われ、その結果、予備成形フラン
ジが筒状部の軸心に直角なフランジが成形され
る。
続いて、このようにして得られたフランジ成形
品にしごき加工が施されるのであるが、このしご
き加工をその装置とともに第９図に基づいて説明
する。
図においてアツパベース６４に取付け用ブロツ
ク７３を介して固定されたポンチ７４は、前記第
７図、８図における主ポンチ４６とほぼ同形状で
あるが、第８図に示されている３個の凹部に隣接
して形成された突部の突出量が所望のしごき量に
相応する量だけ多くされている。その他は前掲し
た第７図に示す予備成形用装置と同様であるので
構成の説明を昇略する。第５図に示すフランジ成
形品７６が載置用スペーサ４９上に載置された状
態でアツパベース６４が下降させられると、固定
カム６６，６７と可動カム５８，５９のカム作用
でダイスブロツク５２，５３が内方に押されてフ
ランジ成形品７６を所定位置にセツトする。な
お、この時点でポンチ７４がフランジ成形品７６
に無理な力をかけない状態で一部先に挿入されて
いてもよい。続いてアッパベース６４とともにポ
ンチ７４が下降させられると、フランジ成形品７
６の凹溝７７を形成する部分にはポンチ７４によ
つて上方から順次しごき加工が施される。アツパ
ベース６４が下死点に達した後、再び上昇させら
れるとダイスブロツク５２，５３もまた外方に引
き戻されて成形品（外輪）４４への拘束力が解か
れ、ここにしごき加工工程が完了する。
本発明は以上詳記したように、ポンチと、半径
方向に移動する複数のダイスブロツクと、軸方向
に移動するフランジブロツクとを使用して円筒状
素材にプレス加工を施すことにより、予備成形フ
ランジと軸方向の凹溝とを並行して形成するこ
と、および予備成形フランジを、凹溝を備えた筒
状部の軸心に直角な一平面上において筒状部につ
ながるものとし、その予備成形フランジを上記一
平面上に押し倒すことにより、軸心に直角なフラ
ンジを形成することを特徴とするものであつて、
通常のプレス加工では成形が困難な形状の外輪、
すなわち軸心に直角で半径方向外向きのフランジ
と、そのフランジに達する複数の凹溝とを備えた
外輪を円筒状素材からわずか２行程のプレス加工
によつて製造することを可能とする効果を奏する
ものである。
すなわち、このような外輪を通常のプレス加工
で製造しようとすれば、各凹溝を形成するために
内側に突出させられる突出部とフランジとの境界
部分の成形が極めて困難であつて、破れたり、し
わが生じたりするため、前記特開昭55−30548号
公報に記載されているようにフランジをテーパ状
のものとせざるを得ないのであるが、本発明に従
えば軸心に直角なフランジを形成することが可能
となるのである。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明によつて製造される自在継手の
外輪の一例を回転軸との係合状態で示す正面断面
図、第２図は第１図における外輪の側面図、第３
図は同正面断面図である。第４図乃至第６図は本
発明のそれぞれ別の実施例としての外輪製造工程
を示す図であり、第７図および第８図は第４図乃
至第６図における予備成形工程（）を実施する
装置の正面断面図ならびに平面断面図であり、第
９図は第４図乃至第６図における仕上げ工程
（）を実施する装置の正面断面図である。 １：デフサイドギヤシヤフト、２：回転軸、
３：外輪、６，３８，７７：凹溝、７：固定部
材、８：ローラ、３７：突出部、３９，５６：円
筒素材、４１，４８：予備成形品、４６：主ポン
チ、４７：副ポンチ、５２，５３：ダイスブロツ
ク、７４：ポンチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ ２本の回転軸を屈曲可能に連結する自在継手
    の構成部材たる筒体状の外輪にして、一端に軸心
    に直角でかつ半径方向外向きのフランジを備え、
    該フランジにおいて一方の回転軸に固定されると
    ともに、内側の複数個所に該外輪の軸心に沿つて
    延びかつ前記フランジに達する凹溝を備え、該凹
    溝には該外輪の他端側から挿入される他方の回転
    軸の端部に固定された部材の一部が係合させられ
    る形式の外輪を製造する方法であつて、 目的とする外輪の内周輪郭にほぼ等しい外周輪
    郭を有するポンチの外側に円筒状素材を嵌め、該
    ポンチの軸心に直角な方向に移動し、該ポンチに
    最も接近した状態において前記外輪の外周輪郭に
    ほぼ等しい内周輪郭のダイス孔を形成する複数の
    ダイスブロツクを前記円筒状素材の外面に押し付
    けて、該円筒状素材を周方向の複数箇所に軸方向
    に沿つて延びる凹溝を備えた形状に成形するのと
    並行して、該円筒状素材の一方の開口端部に先端
    側ほど断面寸法が小さく、前記ポンチの軸心に直
    角な一平面上において該ポンチの外周面と交差す
    る錐面を備えたフランジブロツクを嵌入させて該
    開口端部にフレア加工を施すことにより、前記凹
    溝を備えた形状に成形された部分に該部分の軸心
    に直角な一平面上においてつながる予備成形フラ
    ンジを形成して予備成形品を得る工程と、 該予備成形品の前記凹溝を備えた部分を内外両
    側から拘束した状態で前記予備成形フランジを前
    記一平面上に押し倒して軸心に直角なフランジに
    プレス加工する工程と を含むことを特徴とする自在継手の外輪製造方
    法。
JP6949980A 1980-05-24 1980-05-24 Production of outer race of universal joint Granted JPS56165536A (en)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
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Publication Number Publication Date
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JPS641218B2 true JPS641218B2 (ja) 1989-01-10

Family

ID=13404466

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6949980A Granted JPS56165536A (en) 1980-05-24 1980-05-24 Production of outer race of universal joint

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Country Link
US (1) US4453395A (ja)
EP (2) EP0062067B1 (ja)
JP (1) JPS56165536A (ja)
DE (1) DE3176895D1 (ja)
WO (1) WO1981003294A1 (ja)

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