(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に一端面１と他端面２を有する胴部３と、該胴部３の外周面に所定中心角度θで設けられた複数の球状部４…と、を備えた球面スパイダーの製造方法であって、第１工程に於て、被加工材Ｗを塑性加工して、上記胴部３と、胴部３の外周面に所定中心角度θで複数の突肉部７…を形成し、第２工程に於て、被加工材Ｗの上記一端面１から他端面２まで軸孔26を貫設し、第３工程に於て、被加工材Ｗの上記複数の突肉部７…を径方向から押圧する閉塞鍛造により、所定形状の上記球状部４…に成形し、かつ、余剰肉部29を上記軸孔26側へ逃がすことを特徴とする球面スパイダーの製造方法。
【請求項２】
軸方向に一端面１と他端面２を有する胴部３と、該胴部３の外周面に所定中心角度θで設けられた複数の球状部４…と、を備えた球面スパイダーの製造方法であって、１つのプレス機に第１加工部Ａ・第２加工部・第３加工部Ｃを有する鍛造装置にて、上記第１加工部Ａの下型５に被加工材Ｗを設置した後、該下型５と上型６とでプレスして、上記胴部３と、該胴部３の外周面に所定中心角度θで複数の突肉部７…を形成し、上記第２加工部に被加工材Ｗを移送した後、打抜き加工により上記一端面１から他端面２まで軸孔26を貫設し、上記第３加工部Ｃの下型30に被加工材Ｗを移送した後、型閉めして該下型30の下パンチ37と上型31の上パンチ43を所定の逃げ用空間Ｍが形成されるように被加工材Ｗの上記軸孔26に挿嵌し、かつ、複数の押圧体32…にて上記複数の突肉部７…を径方向から押圧して、所定形状の上記球状部４…を成形し、かつ、余剰肉部29を上記軸孔26側の上記逃げ用空間Ｍへ逃がすことを特徴とする球面スパイダーの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の駆動伝達装置に用いられる球面スパイダーの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の駆動伝達装置に用いられる球面スパイダーは、胴部の外周面に中心角度 120°で３個の球状部が設けられた構造であり、この球面スパイダーは、温間領域の閉塞鍛造により１〜２工程で素材を所定形状に成形することにより製造されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の球面スパイダーの製造方法では、閉塞鍛造時に於て、上型と下型にて形成された密閉状の球面部形成用キャビティに素材を一気に充満させるため、荷重の急激な上昇と成形圧が高いことにより金型に大きな負担が掛かり、そのため金型寿命が短いという問題があった。また、素材の多少の重量誤差によっても、製品欠陥である欠肉やバリさし等が発生してしまうため、素材の重量管理を厳密に行う必要があり、品質及び製造コストの面で問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、上述の課題を解決し、品質の向上と製造コストの低減を図り得る球面スパイダーの製造方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するために、本発明に係る球面スパイダーの製造方法は、軸方向に一端面と他端面を有する胴部と、該胴部の外周面に所定中心角度で設けられた複数の球状部と、を備えた球面スパイダーの製造方法であって、第１工程に於て、被加工材を塑性加工して、上記胴部と、胴部の外周面に所定中心角度で複数の突肉部を形成し、第２工程に於て、被加工材の上記一端面から他端面まで軸孔を貫設し、第３工程に於て、被加工材の上記複数の突肉部を径方向から押圧する閉塞鍛造により、所定形状の上記球状部に成形し、かつ、余剰肉部を上記軸孔側へ逃がすものである。
【０００６】
また、軸方向に一端面と他端面を有する胴部と、該胴部の外周面に所定中心角度で設けられた複数の球状部と、を備えた球面スパイダーの製造方法であって、１つのプレス機に第１加工部・第２加工部・第３加工部を有する鍛造装置にて、上記第１加工部の下型に被加工材を設置した後、該下型と上型とでプレスして、上記胴部と、該胴部の外周面に所定中心角度で複数の突肉部を形成し、上記第２加工部に被加工材を移送した後、打抜き加工により上記一端面から他端面まで軸孔を貫設し、上記第３加工部の下型に被加工材を移送した後、型閉めして該下型の下パンチと上型の上パンチを所定の逃げ用空間が形成されるように被加工材の上記軸孔に挿嵌し、かつ、複数の押圧体にて上記複数の突肉部を径方向から押圧して、所定形状の上記球状部を成形し、かつ、余剰肉部を上記軸孔側の上記逃げ用空間へ逃がすものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【０００８】
本発明は、図８と図９に示すように、軸方向に一端面１と他端面２を有する胴部３と、胴部３の外周面に所定中心角度θで設けられた複数の球状部４…と、を備えた球面スパイダーの製造方法であって、第１工程から第３工程にかけて被加工材（素材）Ｗを所定形状に順次成形していくことにより、高品質の球面スパイダーを低コストにて製造できるものである。具体的には、１つのプレス機（トランスファープレス）に第１加工部Ａ（図１、図２参照）・第２加工部（図示省略）・第３加工部Ｃ（図６〜図８参照）を有する鍛造装置を使用して、被加工材Ｗを成形していく。
【０００９】
しかして、球面スパイダーの製造工程を説明すると、先ず、第１工程では、図１に示すように、第１加工部Ａの下型５に被加工材Ｗを設置した後、図２に示す如く、下型５と上型６とでプレスして、図３に示すように、胴部３と、胴部３の外周面に所定中心角度θで配設された複数の突肉部７…と、を形成する。
【００１０】
ここで、図１と図２を参照しつつ第１加工部Ａについて簡単に説明する。この第１加工部Ａの下型５は、所定形状のキャビティ８の下半分を構成する下型凹部８ａを有する下ダイ９と、下型凹部８ａに連通する連通孔10を通って下方から下型凹部８ａに進入可能な下パンチ11等から構成される。また、下型凹部８ａは、軸心に配設された（平面視円形状の）中心凹部12と、中心凹部12の外周に中心角度 120°で放射状に配設された（径方向断面が半円形状の）３個の径方向凹部13…と、から成る。なお、径方向凹部13の中心凹部12寄りには小寸法だけ隆起した円弧突条部14が設けられている。また、下ダイ９の連通孔10と略等しい外径寸法の下パンチ11は、その軸心先端に円形の小径凸部15が設けられている。
【００１１】
第１加工部Ａの上型６は、上述した下型５を上下反転させた構成であり、所定形状のキャビティ８の上半分を構成する上型凹部８ｂを有する上ダイ16と、上型凹部８ｂに連通する連通孔17を通って上方から上型凹部８ｂに進入可能な上パンチ18等から構成される。また、上型凹部８ｂは、下型凹部８ａの中心凹部12に対応する中心凹部19と、下型凹部８ａの３個の径方向凹部13…に対応する３個の径方向凹部20…と、から成る。なお、径方向凹部20の中心凹部19寄りには小寸法だけ隆起した円弧突条部21が設けられている。また、上ダイ16の連通孔17と略等しい外径寸法の上パンチ18は、その軸心先端に円形の小径凸部22が設けられている。
【００１２】
図１に示すように、このような第１加工部Ａの下型５の下型凹部８ａに、例えば円柱ブロック状の被加工材Ｗを設置し、図２に示す如く、上型６を下降させて型閉めして閉塞鍛造することにより、被加工材Ｗが図３に示すような形状に成形される。即ち、下型凹部８ａと上型凹部８ｂとで形成されたキャビティ８内に、下パンチ11の小径凸部15と上パンチ18の小径凸部22が進入することにより、被加工材Ｗが塑性変形して、一端面１と他端面２に凹部51，52を有する胴部３と、胴部３から径方向外方へ突出した短軸状の３個の突肉部７…が形成される。この突肉部７の外径寸法は、キャビティ８の円弧突条部14，21の部位の内径寸法となる。
【００１３】
このとき、キャビティ８の径方向凹部13，20の部位の容積は、突肉部７の体積よりも予め大きく設定されているため、閉塞鍛造により被加工材Ｗが塑性変形する際、径方向凹部13，20の径方向側内面13ａ，20ａに当たらずに突肉部７が形成される。また、それによって成形圧が低減されている。
【００１４】
その後、上型６・下型５を開放して被加工材Ｗを、ロボット等の自動ハンドリング手段（図示省略）によって、取出し、次の第２工程では、取出した被加工材Ｗを（図示省略の）第２加工部に移送し、図４と図５に示す如く、打抜き加工（ピアシング）により被加工材Ｗの一端面１から他端面２まで軸孔26を貫設する。即ち、一端面１側の凹部24と他端面２側の凹部25の間の肉部27（図２参照）を、打抜き手段により打抜く。なお、28は肉部27を打抜いた後の捨て材である。
【００１５】
その後、ロボット等の自動ハンドリング手段によって被加工材Ｗを第２加工部から取出し、次の第３工程では、図６〜図９に示すように、取出した被加工材Ｗを第３加工部Ｃに移送し、被加工材Ｗの３個の突肉部７…を径方向から押圧する閉塞鍛造により、所定形状の球状部４…に成形し、かつ、余剰肉部29を軸孔26側へ逃がすようにする。
【００１６】
ここで、第３加工部Ｃについて説明する。この第３加工部Ｃは、図６と図７に示すように、下型30及び上型31と、下型30に径方向スライド自在に設けられた３つの押圧体32…と、各押圧体32…を径方向内方へ押圧する上型31側に設けられた押圧操作体33と、を備えている。
【００１７】
下型30は、所定形状のキャビティ34の下半分を構成する下型凹部34ａを有する下ダイ35と、下型凹部34ａに連通する連通孔36を通って下方から下型凹部34ａに進入可能な下パンチ37等から構成される。また、下型凹部34ａは、軸心に配設された（平面視円形状の）中心凹部38と、中心凹部38の外周に中心角度 120°で放射状に配設された３本の径方向凹溝部39…と、から成る。なお、径方向凹溝部39の中心凹部38寄りには、小寸法だけ隆起した円弧突条部40が設けられている。
【００１８】
また、上型31は、上述の下型30を上下反転させた構成であり、所定形状のキャビティ34の上半分を構成する上型凹部34ｂを有する上ダイ41と、上型凹部34ｂに連通する連通孔42を通って上方から上型凹部34ｂに進入可能な上パンチ43等から構成される。また、上型凹部34ｂは、下型凹部34ａの中心凹部38に対応する中心凹部44と、下型凹部34ａの各径方向凹溝部39に対応する３本の径方向凹溝部45…と、から成る。なお、径方向凹溝部45の中心凹部44寄りには、小寸法だけ隆起した円弧突条部46が設けられている。
【００１９】
また、押圧体32は、下型凹部34ａの径方向凹溝部45にスライド自在に嵌合されたロッド部47と、ロッド部47の外端に設けられたブロック部48と、を有する横倒略Ｔ字型であり、ブロック部48の外径側端面には上方へ向かって内方へ傾斜する勾配面部49が設けられている。なお、押圧体32は、図示省略の弾発部材により径方向外方へ弾発付勢されている。また、押圧操作体33は筒型であり、上ダイ41に対して上下動可能に設けられており、その内周面側には各押圧体32…の勾配面部49と摺接可能な下方へ向かって拡径する勾配内周面部50を有している。
【００２０】
しかして、この第３工程では、第２加工部から取出した被加工材Ｗを、第３加工部Ｃの下型30の下型凹部34ａに設置し、その後、図６に示すように、上型31を下降させて型閉めして閉塞鍛造成形を開始する。このとき、先ず、下型30の下パンチ37と上型31の上パンチ43が、被加工材Ｗの軸孔26に進入していく。その後、図７に示すように、下降する押圧操作体33の勾配内周面部50が各押圧体32の勾配面部49に摺接しつつ径方向内方へ押圧することにより、各押圧体32のロッド部47がキャビティ34側へ移動して被加工材Ｗの各突肉部７を径方向から押圧していく。
【００２１】
さらに具体的に説明すると、図７から図８に示すように、下パンチ37と上パンチ43を所定の逃げ用空間Ｍが形成されるように被加工材Ｗの軸孔26に挿嵌し、かつ、各押圧体32にて被加工材Ｗの各突肉部７の外端面を径方向内方へ向かって押圧することにより、図８と図９に示すように、胴部３の外周面に所定形状の３個の球状部４が成形され、このとき余分な余剰肉部29は上下パンチ43，37間の逃げ用空間Ｍに逃がされる。
【００２２】
この第３工程では、逃げ用空間Ｍに余剰肉部29を逃がしつつ球状部４…を所定形状に成形する（分流方式）ので、荷重の急激な上昇が防止されると共に、成形圧が低減する。それによって金型寿命が延び、製品形状に容易に成形することができる。なお、第３工程に於て、上パンチ43・下パンチ37・押圧体32の各々の金型が同時に成形するのではなく、上下パンチ43, 37にて逃げ用空間Ｍを保持した状態となってから押圧体32が動作し、成形する場合と、上パンチ43・下パンチ37・押圧体32の各々の金型が同時に成形する場合との、いずれを選択するも自由である。
【００２３】
その後、ロボット等の自動ハンドリング手段によって被加工材Ｗを第３加工部Ｃから取出し、研磨工程等を経て製品としての球面スパイダーに仕上げられる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明は上述の如く構成されるので、次に記載する効果を奏する。
【００２５】
（請求項１又は２によれば）第１工程にて荒形状の突肉部７…を形成し、第２工程にて胴部３に軸孔26を形成し、第３工程にて逃げ用空間Ｍに余剰肉部29を逃がしつつ球状部４…を成形するようにしたので、荷重の急激な上昇が防止され、かつ、成形圧が低減し、それによって金型の負担が軽減して金型寿命が延びると共に、製品形状に容易に成形することができる。また、使用する被加工材Ｗの重量に高い精度が要求されず重量管理が容易となると共に、製品欠陥である欠肉やバリさし等を生じることが無くなる。
従って、低コストにて高精度・高品質の球面スパイダーを作製することができる。
【００２６】
（請求項２によれば）１つのプレス機に設けた第１加工部Ａ・第２加工部・第３加工部Ｃへ被加工材Ｗを順次移送しつつ成形していくので、能率良く球面スパイダーを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の球面スパイダーの製造方法における第１工程を示す断面正面図である。
【図２】第１工程の成形状態を示す断面正面図である。
【図３】第１工程にて成形された被加工材を示す平面図である。
【図４】第２工程を示す説明図である。
【図５】第２工程にて成形された被加工材を示す平面図である。
【図６】第３工程に於て被加工材の突肉部が押圧される前の状態を示す断面正面図である。
【図７】被加工材の突肉部が押圧される状態を示す断面正面図である。
【図８】被加工材に球状部が成形されかつ余剰肉部が逃げ用空間に逃がされる状態を示す断面正面図である。
【図９】第３工程にて成形された被加工材を示す平面図である。
【符号の説明】
１  一端面
２  他端面
３  胴部
４  球状部
５  下型
６  上型
７  突肉部
26  軸孔
29  余剰肉部
30  下型
31  上型
32  押圧体
37  下パンチ
43  上パンチ
Ｍ  逃げ用空間
Ｗ  被加工材
θ  所定中心角度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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