(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動型と固定型による金属製被加工材の加圧により、前記可動型と前記固定型の境界縁に沿う縁部を有する中間成形品を鍛造する型鍛造工程を備える金属製成形品の製造方法において、
前記可動型と前記固定型の間から取り出された前記中間成形品を一定位置に固定する固定工程と、
前記中間成形品の前記縁部に沿う刃先を有するシェービング型を、プレス機械のスライドの動きにより移動させる駆動工程と、
その固定された前記中間成形品における前記縁部を、前記縁部から延びるバリと共に、その移動する前記シェービング型により削り取るプレスシェービング工程とを有し、
前記駆動工程における前記シェービング型の移動方向を、前記プレスシェービング工程における削り取りによって前記縁部を面取り部に成形する方向とし、
前記中間成形品は、間隔をおいて相対向すると共に一端が自由端とされた一対のアームと、両アームそれぞれの他端に連なるベースとを有し、前記被加工材は、前記可動型と前記固定型に直接に接して挟み込まれるように加圧される中央部分と、この中央部分を挟む両端部分とを有し、前記可動型と前記固定型との間の空間への前記両端部分の後方押し出しにより前記両アームが成形され、前記バリとして、前記固定型と前記可動型との間の隙間に向かい、前記両アームの他端間における前記ベースの縁部から延びるベース側バリと、前記両アームそれぞれの加圧方向に沿う縁部から延びるアーム側バリとが形成され、
前記両アームの一端を下向きとした状態で、前記一定位置としてベース用固定位置において、前記中間成形品を固定し、
前記シェービング型として前記ベースの前記縁部に沿うベース側刃先を有するベース側シェービング型により、前記ベース用固定位置の前記ベースの前記縁部を前記ベース側バリと共に削り取り、
前記ベース側バリを削り取った後に、前記両アームの一端を下向きとした状態で、前記一定位置としてアーム用固定位置において、前記ベースを支持手段の上面に押し付けることで前記中間成形品を固定し、
前記シェービング型として、前記アームの前記縁部に沿うアーム側刃先を有するアーム側シェービング型により、前記アーム用固定位置のアームの縁部をアーム側バリと共に削り取ることを特徴とする金属製成形品の製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の金属製成形品の製造方法を実施するために使用される成形機構であって、
前記中間成形品を支持する支持面を有する前記支持手段と、
前記中間成形品を前記支持面に押し付けることで固定する押し付け手段と、
前記シェービング型を前記駆動工程における移動方向に案内するガイド手段と、
前記スライドの動きを前記シェービング型に伝達する運動伝達手段と、
前記可動型と前記固定型の間で成形された前記中間成形品を、前記ベース用固定位置まで搬送した後に前記アーム用固定位置まで搬送する搬送装置とを備え、
前記支持手段は、前記両アームの一端を下向きとした状態で、前記ベース用固定位置において前記ベースを支持する支持面として機能する上面を有するベース用支持部材と、前記アーム用固定位置において前記ベースを支持する支持面として機能する上面を有するアーム用支持部材とを備え、
前記運動伝達手段は、前記スライドと同行移動する駆動部材と、前記シェービング型と同行移動する従動部材と、前記シェービング型の移動方向に対して傾斜する伝達面を有し、
前記駆動部材として、アーム側駆動部材とベース側駆動部材とを有し、
前記従動部材として、前記アーム側シェービング型と同行移動するアーム側従動部材と、前記ベース側シェービング型と同行移動するベース側従動部材とを有し、
前記アーム側駆動部材と前記アーム側従動部材は前記伝達面としてアーム側伝達面を介して当接され、前記ベース側駆動部材と前記ベース側従動部材は前記伝達面としてベース側伝達面を介して当接され、前記アーム側伝達面を介して前記スライドの動きが前記アーム側シェービング型に伝達され、前記ベース側伝達面を介して前記スライドの動きが前記ベース側シェービング型に伝達される金属製成形品の成形機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製成形品を製造する方法と、その方法を実施するために使用される成形機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
中間成形品の型鍛造工程を経て金属製成形品を製造する場合、型鍛造工程において可動型と固定型との間の隙間に被加工材が流入するため、中間成形品に縁部から延びるバリが形成される。そのため、人手により操作されるグラインダーにより中間成形品からバリを除去したり、ロボットに装着された砥石によりパレット上に並列された中間成形品からバリを除去することが行なわれている。
【０００３】
また、型鍛造に際してパンチの動作方向に直交する方向に張り出すバリ部分を中間成形品に積極的に設け、その中間成形品をバリ部分のみを介してダイスにより支持し、しかる後に、中間成形品におけるバリ部分以外の部分を鍛造時の動作方向と同方向にパンチにより打ち抜くことで、中間成形品からバリを除去することが提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開昭６１−２９３６２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バリを人手やロボットによるグラインド作業により除去する場合、作業能率が低く製造コストが増大するという問題がある。中間成形品に積極的に設けたバリ部分を支持してバリ部分以外の部分を打ち抜く場合、そのバリ部分の寸法は打ち抜き時の負荷に耐えるように大きくする必要があることから、無駄な材料が増加して製造コストが増大する。本発明は、そのような問題を解決することのできるプレス中間成形品の製造方法および成形機構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】
【０００５】
本発明は、可動型と固定型による金属製被加工材の加圧により、前記可動型と前記固定型の境界縁に沿う縁部を有する中間成形品を鍛造する型鍛造工程を備える金属製成形品の製造方法において、前記可動型と前記固定型の間から取り出された前記中間成形品を一定位置に固定する固定工程と、前記中間成形品の前記縁部に沿う刃先を有するシェービング型を、プレス機械のスライドの動きにより移動させる駆動工程と、その固定された前記中間成形品における前記縁部を、前記縁部から延びるバリと共に、その移動する前記シェービング型により削り取るプレスシェービング工程とを有し、前記駆動工程における前記シェービング型の移動方向を、前記プレスシェービング工程における削り取りによって前記縁部を面取り部に成形する方向とし、前記中間成形品は、間隔をおいて相対向すると共に一端が自由端とされた一対のアームと、両アームそれぞれの他端に連なるベースとを有し、前記被加工材は、前記可動型と前記固定型に直接に接して挟み込まれるように加圧される中央部分と、この中央部分を挟む両端部分とを有し、前記可動型と前記固定型との間の空間への前記両端部分の後方押し出しにより前記両アームが成形され、前記バリとして、前記固定型と前記可動型との間の隙間に向かい、前記両アームの他端間における前記ベースの縁部から延びるベース側バリと、前記両アームそれぞれの加圧方向に沿う縁部から延びるアーム側バリとが形成され、前記両アームの一端を下向きとした状態で、前記一定位置としてベース用固定位置において、前記中間成形品を固定し、前記シェービング型として前記ベースの前記縁部に沿うベース側刃先を有するベース側シェービング型により、前記ベース用固定位置の前記ベースの前記縁部を前記ベース側バリと共に削り取り、前記ベース側バリを削り取った後に、前記両アームの一端を下向きとした状態で、前記一定位置としてアーム用固定位置において、前記ベースを支持手段の上面に押し付けることで前記中間成形品を固定し、前記シェービング型として、前記アームの前記縁部に沿うアーム側刃先を有するアーム側シェービング型により、前記アーム用固定位置のアームの縁部をアーム側バリと共に削り取ることを特徴とする。
本発明方法によれば、中間成形品の縁部から延びるバリを、プレス機械のスライドの動きにより移動するシェービング型によるプレスシェービングによって確実に除去できる。すなわち、型鍛造の際に可動型と固定型の対向領域間の隙間に被加工材が流入することで、その可動型と固定型の対向領域の周縁すなわち境界縁に沿う中間成形品の縁部に、薄いバリが形成される。そのような薄いバリは可撓性を有することから、仮にシェービング型によりバリそのものを直接に削り取ろうとしても、バリが撓むために確実な除去ができない。これに対し本発明方法によれば、バリそのものでなく中間成形品の縁部をシェービング型により削り取るので、バリの撓みが問題になることはない。また、縁部は型に倣って中間成形品における一定位置に成形されるため、中間成形品を一定位置に固定することで縁部を一定位置に位置決めできる。これにより、シェービング型によりバリの除去を確実に行なうことができる。しかも、縁部からのバリの除去と同時にその縁部を面取り部に成形できる。
【０００６】
本発明の成形機構は、本発明による金属製成形品の製造方法を実施するために使用されるものであり、前記中間成形品を支持する支持面を有する前記支持手段と、前記中間成形品を前記支持面に押し付けることで固定する押し付け手段と、前記シェービング型を前記駆動工程における移動方向に案内するガイド手段と、前記スライドの動きを前記シェービング型に伝達する運動伝達手段と、前記可動型と前記固定型の間で成形された前記中間成形品を、前記ベース用固定位置まで搬送した後に前記アーム用固定位置まで搬送する搬送装置とを備え、前記支持手段は、前記両アームの一端を下向きとした状態で、前記ベース用固定位置において前記ベースを支持する支持面として機能する上面を有するベース用支持部材と、前記アーム用固定位置において前記ベースを支持する支持面として機能する上面を有するアーム用支持部材とを備え、前記運動伝達手段は、前記スライドと同行移動する駆動部材と、前記シェービング型と同行移動する従動部材と、前記シェービング型の移動方向に対して傾斜する伝達面を有し、前記駆動部材として、アーム側駆動部材とベース側駆動部材とを有し、前記従動部材として、前記アーム側シェービング型と同行移動するアーム側従動部材と、前記ベース側シェービング型と同行移動するベース側従動部材とを有し、前記アーム側駆動部材と前記アーム側従動部材は前記伝達面としてアーム側伝達面を介して当接され、前記ベース側駆動部材と前記ベース側従動部材は前記伝達面としてベース側伝達面を介して当接され、前記アーム側伝達面を介して前記スライドの動きが前記アーム側シェービング型に伝達され、前記ベース側伝達面を介して前記スライドの動きが前記ベース側シェービング型に伝達される。
本発明の成形機構を使用することで、本発明方法における固定工程、駆動工程およびプレスシェービング工程を実施できる。また、伝達面の傾斜方向を変更するだけでシェービング型を任意の方向に移動させることができるので、中間成形品の縁部が沿う方向の如何に関わらず、また、複雑な構成を要することなく、プレス機械のスライドの動きをシェービング型に伝達できる。さらに、両アームの加圧方向に沿う縁部と、両アームの他端間のベースの縁部において、プレス機械のスライドの動きによりバリの除去と面取り部の成形を行うことができる。しかも、連続したプレス加工ラインにおいて型鍛造工程とプレスシェービング工程を行なうことができ、生産効率を向上できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、人手やロボットによるグラインド作業を要することなく、また、無駄な材料を増加させることなく、型鍛造時に生じるバリを確実に除去し、バリの除去と同時に面取り部を成形することで、作業能率を向上し、製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
例えば車両のステアリングシャフトとステアリング装置の入力シャフトは、図１に示すようなユニバーサルジョイント１を介して中間シャフトに連結される。ユニバーサルジョイント１は、スパイダー２を介して連結される一対のヨーク３（金属製成形品）を有し、各ヨーク３にシャフト４が溶接やボルト等を介して連結される。
【００１２】
ヨーク３の製造に際しては、図２Ａに示すような円柱形金属製素材４から図２Ｂに示すような粗形材５（金属製被加工材）を型鍛造により成形し、その粗形材５を図３に示すような縁部６ａ、６ｂを有する中間成形品６に型鍛造により成形し、しかる後に、中間成形品６の縁部６ａ、６ｂに図４に示すような面取り部１１、１２を成形し、また、スパイダー２の保持孔やシャフト４の連結孔を設けるための穴あけや形状を整えるための仕上げ成形を行なう。
【００１３】
中間成形品６の型鍛造工程においては、図５Ａに示すように粗形材５が可動型７と固定型８との間に配置され、図５Ｂ、図５Ｃに示すように可動型７と固定型８により加圧され、これにより中間成形品６が成形される。成形された中間成形品６は型開き後に搬送装置により面取り部１１、１２の成形機構に搬送される。中間成形品６の型鍛造の際、可動型７と固定型８との間の隙間に粗形材５が流入することで、可動型７と固定型８の対向領域の周縁すなわち境界縁に沿う縁部６ａ、６ｂから延びるバリ６ａ′、６ｂ′が形成される。すなわち中間成形品６は、間隔をおいて相対向すると共に一端が自由端とされた一対のアームαと、両アームαそれぞれの他端に連なるベースβを有する。粗形材５は、可動型７と固定型８に直接に接して挟み込まれるように加圧される中央部分５ｂと、この中央部分５ｂを挟む両端部分５ａとを有する。可動型７と固定型８との間の空間１２への両端部分５ａの後方押し出しにより両アームαが成形される。これにより、図３、図６Ａ、図６Ｂにおいて二点鎖線で示すように、バリ６ａ′、６ｂ′として、固定型８と可動型７との間の隙間に向かい、両アームαの他端間におけるベースβの２つの縁部６ｂから鍛造時の加圧方向に沿って延びるベース側バリ６ｂ′と、両アームαそれぞれの加圧方向に沿う４つの縁部６ａから加圧方向に直交する方向に沿って延びるアーム側バリ６ａ′とが形成される。
【００１４】
図７に示すように、粗形材５の型鍛造と中間成形品６の型鍛造を行う大型のプレス機械１５と、面取り部１１、１２を成形するための小型のプレス機械１６が、搬送装置１７を介して接続される。プレス機械１５と搬送装置１７は従来公知のものとされ、プレス機械１６も、面取り部１１、１２の成形機構が設けられる以外は従来公知の構成とされる。すなわち、面取り部１１、１２の成形以外は公知の構成により公知の工程で行われる。
【００１５】
プレス機械１６に設けられる成形機構は、図８〜図１３に示すように、中間成形品６を支持する支持面を有する支持手段２０と、中間成形品６を支持手段２０の支持面に押し付けることで固定する押し付ける押し付け手段２２を有する。
【００１６】
本実施形態では、中間成形品６を支持手段２０により支持して押し付け手段２２により固定する一定位置として、ベースβの縁部６ｂに面取り部１２を形成するためのベース用固定位置と、アームαの縁部６ａに面取り部１１を形成するためのアーム用固定位置とが設定される。本実施形態の支持手段２０はベース用支持部材２１Ａとアーム用支持部材２１Ｂを有し、ベース用支持部材２１Ａはベース用固定位置で中間成形品６を支持し、アーム用支持部材２１Ｂはアーム用固定位置で中間成形品６を支持する。
【００１７】
図８〜図１０に示すように、ベース用支持部材２１Ａはブロック状の基台２１Ａ′と、基台２１Ａ′の上面から突出する支持ロッド２１Ａ″を有し、プレス機械１６のフレーム等の固定側に取り付けられることで一定位置に配置される。支持ロッド２１Ａ″の上面が両アームαの一端を下向きとした状態の中間成形品６のベースβを支持する支持面２１′として機能する。
【００１８】
図１１〜図１３に示すように、アーム用支持部材２１Ｂは略直方体形のブロック状で、プレス機械１６のフレーム等の固定側に取り付けられることで一定位置に配置され、両側面において開口する空洞部２１ａと、空洞部２１ａの底面において開口するバリ収集孔２１ａ′を有する。アーム用支持部材２１Ｂの上面は、両アームαの一端を下向きとした状態の中間成形品６のベースβを支持する支持面２１ｃとして機能する。
【００１９】
押し付け手段２２は、例えばプレス機械１６のフレームに取り付けられる流体圧シリンダにより構成され、図８、図１０、図１１、図１２において２点鎖線で示すように、ベースβに成形された凹部１４を介して中間成形品６を支持手段２０の支持面２１′、２１ｃに押し付ける。これにより、可動型７と固定型８の間から取り出された中間成形品６を一定位置に固定する固定工程を行うことができる。なお、凹部１４はシャフト４との連結孔の予備成形部である。
【００２０】
可動型７と固定型８の間で成形された中間成形品６は、搬送装置１７によりベース用固定位置までベースβの縁部６ｂに面取り部１２を形成するために搬送され、しかる後に、アーム用固定位置までアームαの縁部６ａに面取り部１１を形成するために搬送される。搬送装置１７としては、例えば中間成形品６の持ち上げ、横方向への移送、下降を行う公知のタイプのものを用いることができる。
【００２１】
図８、図９に示すように、ベース用固定位置における中間成形品６のベースβの２つの縁部６ｂそれぞれにおける面取り部１２は、２つのベース側シェービング型２６により成形される。すなわち、ベース側シェービング型２６それぞれは、移動前の待機状態において縁部６ｂに対向する位置に配置される。各ベース側シェービング型２６は、ベースβの縁部６ｂに沿うベース側刃先２６ａを有する。
【００２２】
各ベース側シェービング型２６をプレス機械１６のスライド１６ａの動きに応じて移動させるため、スライド１６ａの動きを各ベース側シェービング型２６に伝達するベース側運動伝達手段と、各ベース側シェービング型２６を一定方向に移動するように案内するベース側ガイド手段が設けられている。
【００２３】
ベース側運動伝達手段は、スライド１６ａと同行して上下移動する２つのベース側駆動部材４１と、ベース側シェービング型２６と同行して移動する２つのベース側従動部材４２を有する。各ベース側駆動部材４１はブロック状で、スライド１６ａに固定されている。各ベース側従動部材４２は、ベース側シェービング型２６と一体に設けられている。ベース側駆動部材４１それぞれとベース側従動部材４２それぞれは、ベース側伝達面４１′、４２′を介して面接触するように当接される。ベース側伝達面４１′、４２′は、ベース側シェービング型２６の移動方向に対して傾斜する。本実施形態のベース側伝達面４１′、４２′は、ベース側シェービング型２６の移動方向に対して４５度傾斜し、スライド１６ａの移動方向に対しては直交するようにベース側駆動部材４１とベース側従動部材４２に形成される。なお、スライド１６ａの動きを伝達することでベース側シェービング型２６を移動させることができれば、ベース側伝達面の傾斜角度は限定されず、また、ベース側駆動部材４１とベース側従動部材４２の中の何れか一方にのみベース側伝達面を設け、他方はベース側伝達面に点接触あるいは線接触するものであっもよい。
【００２４】
ベース側ガイド手段は、両ベース側シェービング型２６それぞれを案内するため２つのガイド機構４３を有する。両ガイド機構４３はそれぞれ一対のガイドブロック４３ａを有し、各ガイドブロック４３ａはプレス機械１６のフレーム等の固定側に取り付けられる。一対のガイドブロック４３ａの間にベース側従動部材４２が配置される。両ベース側従動部材４２それぞれに一対の張出部４２ａが一体的に形成され、張出部４２ａそれぞれはガイドブロック４３ａそれぞれの上面により摺動可能に支持される。ガイドブロック４３ａの上面がガイド面４３ａ′とされることで、ベース側シェービング型２６はガイド面４３ａ′に沿って移動可能とされている。各ガイドブロック４３ａにガイド面４３ａ′から上方に突出する規制部４３ａ″が形成され、各ベース側シェービング型２６がガイド面４３ａ′に沿って一方向に沿って往復移動するように、規制部４３ａ″の間にベース側従動部材４２が嵌め合わされる。これにより、各ベース側シェービング型２６は一方向に沿って往復移動するようにベース側ガイド手段により案内され、スライド１６ａの下降により待機状態のベース側シェービング型２６を一方向に向かい移動させる駆動工程を行なうことができる。
【００２５】
その駆動工程におけるベース側シェービング型２６の移動方向は、その移動によりベース用固定位置のベースβの縁部６ｂをベース側バリ６ｂ′と共に削り取り、この削り取りによって縁部６ｂを面取り部１２に成形できる方向に設定される。本実施形態のベース側シェービング型２６の移動方向は、ベース側刃先２６ａをベース用固定位置のベースβの縁部６ｂに沿わせた状態で、中間成形品６の加圧方向とこの加圧方向に直交する方向とに対して４５度傾斜する方向（図８の矢印Ｑ方向）とされる。これにより、図１４に示すように、固定された中間成形品６のベースβの縁部６ｂをベース側バリ６ｂ′と共に、その移動するベース側シェービング型２６により削り取るプレスシェービング工程を行ない、この削り取りによって縁部６ｂを面取り部１２に成形できる。スライド１６ａの上昇によりベース側シェービング型２６を図１５に示すように待機状態の位置に復帰させる復帰手段が設けられ、例えば、プレス機械１６のフレームとベース側従動部材４２とを連結するバネ（図示省略）の弾力により復帰させる構成とされる。なお、本実施形態では一方の縁部６ｂを削り取るプレスシェービング工程と他方の縁部６ｂを削り取るプレスシェービング工程を一つのベース用固定位置で同時に行ったが、異なるベース用固定位置で個別に行うようにしてもよい。
【００２６】
なお、図８に示すように、各ガイドブロック４３ａは、ベース用支持部材２１Ａにより支持された中間成形品６のアームαに、僅かの隙間を介して対向する規制面４３ｂを有する。また、押し付け手段２２を構成する流体圧シリンダのロッドが中間成形品６のベースβの凹部１４に僅かの隙間を介して挿入される。これにより、一方のベース側シェービング型２６を案内するための一対のガイドブロック４３ａの規制面４３ｂと、他方のベース側シェービング型２６を案内するための一対のガイドブロック４３ａの規制面４３ｂとの間に中間成形品６のアームαが配置され、中間成形品６のベースβの凹部１４に押し付け手段２２のロッドが挿入されることで、中間成形品６の位置決めを正確に行なうことができる。
【００２７】
図１１〜図１３に示すように、アーム用固定位置における中間成形品６のアームαの縁部６ａは、アーム用支持部材２１Ｂの空洞部２１ａと横方向において対向するように配置され、両アームα間に収集孔２１ａ′が位置する。
【００２８】
アームαの縁部６ａの面取り部１１は、アームαの縁部６ａに沿うアーム側刃先２５ａを有するアーム側シェービング型２５によって成形される。本実施形態のアーム側シェービング型２５の数は、アーム側の縁部６ａの数に対応して４つとされる。図１３に示すように、各アーム側シェービング型２５は移動前の待機状態において、アーム用支持部材２１Ｂの外側方で、アーム用固定位置における中間成形品６の各縁部６ａに対向する位置に配置される。本実施形態のアーム側刃先２５ａは、図４に示すようにアームαの面取り部１１の幅が中央部分１１′において両端部分１１″よりも大きくされることから、それに対応して中央部分２５ａ′が両端部分２５ａ″よりも外側方に張り出した形状とされている。なお、図１１、図１２においては、一つのアーム側シェービング型２５を代表的に図示している。
【００２９】
各アーム側シェービング型２５をプレス機械１６のスライド１６ａの動きに応じて移動させるため、スライド１６ａの動きを各アーム側シェービング型２５に伝達するアーム側運動伝達手段と、各アーム側シェービング型２５を一定方向に移動するように案内するアーム側ガイド手段が設けられている。
【００３０】
アーム側運動伝達手段は、スライド１６ａと同行して上下移動する４つのアーム側駆動部材３１と、アーム側シェービング型２５と同行して横方向移動する４つのアーム側従動部材３２を有する。各アーム側駆動部材３１はブロック状で、スライド１６ａに固定されている。各アーム側従動部材３２はブロック状で、アーム側シェービング型２５を片持ち梁状に支持する。アーム側駆動部材３１それぞれとアーム側従動部材３２それぞれは、アーム側伝達面３１′、３２′を介して面接触するように当接される。アーム側伝達面３１′、３２′は、アーム側シェービング型２５の移動方向に対して傾斜し、本実施形態では上下方向とアーム側シェービング型２５の移動方向とに対して４５度傾斜してアーム側駆動部材３１とアーム側従動部材３２に形成されている。なお、スライド１６ａの動きを伝達することでアーム側シェービング型２５を移動させることができれば、アーム側伝達面の傾斜角度は限定されず、また、アーム側駆動部材３１とアーム側従動部材３２の中の何れか一方にのみアーム側伝達面を設け、他方はアーム側伝達面に点接触あるいは線接触するものであっもよい。
【００３１】
アーム側ガイド手段は、各アーム側シェービング型２５に対応する一対のガイドロッド３３を有し、各ガイドロッド３３はプレス機械１６のフレーム等の固定側に取り付けられると共に、アーム側従動部材３２が相対摺動可能に嵌め合わされる。これによりアーム側シェービング型２５は、一方向に沿って往復移動するようにアーム側ガイド手段により案内され、スライド１６ａの下降により待機状態のアーム側シェービング型２５を一方向に向かい移動させる駆動工程を行なうことができる。
【００３２】
駆動工程におけるアーム側シェービング型２５の移動方向は、その移動によりアーム用固定位置のアームαの縁部６ａをアーム側バリ６ａ′と共に削り取り、この削り取りによって縁部６ａを面取り部１１に成形できる方向に設定される。本実施形態のアーム側シェービング型２５の移動方向は、アーム側刃先２５ａをアーム用固定位置のアームαの縁部６ａに沿わせた状態で、中間成形品６の加圧方向に直交すると共に両アームαの対向方向に対して４５度傾斜する方向（図１３の矢印Ｐ方向）とされる。これにより、図１６、図１７に示すように、固定された中間成形品６のアームαの縁部６ａをアーム側バリ６ａ′と共に、その移動するアーム側シェービング型２５により削り取るプレスシェービング工程を行ない、この削り取りによって縁部６ａを面取り部１１に成形できる。このプレスシェービング工程において、アーム側シェービング型２５の先端は空洞部２１ａ内に配置され、削り取られたアーム側バリ６ａ′を含む材料はバリ収集孔２１ａ′内に収集される。スライド１６ａの上昇によりアーム側シェービング型２５を図１８に示すように待機状態の位置に復帰させる復帰手段が設けられ、例えば、プレス機械１６のフレームとアーム側従動部材３２とを連結するバネ（図示省略）の弾力により復帰させる構成とされる。なお、本実施形態では１つの中間成形品６の４つの縁部６ａを削り取るプレスシェービング工程を一つのアーム用固定位置で同時に行なったが、縁部６ａを一つずつ削り取るプレスシェービング工程を異なるアーム用固定位置で個別に行なってもよいし、２つの縁部６ａを同時に削り取るプレスシェービング工程と別の２つの縁部６ａを削り取るプレスシェービング工程を異なるアーム用固定位置で個別に行なってもよい。
【００３３】
なお、図１２に示すように、アーム用支持部材２１Ｂは、アーム用支持部材２１Ｂにより支持された中間成形品６の両アームαの先端側に僅かの隙間を介して対向する側面２１Ｂ′を有する。また、押し付け手段２２を構成する流体圧シリンダのロッドが中間成形品６のベースβの凹部１４に僅かの隙間を介して挿入される。これにより、アーム用支持部材２１Ｂにより中間成形品６が支持され、中間成形品６のベースβの凹部１４に押し付け手段２２のロッドが挿入されることで、中間成形品６の位置決めを正確に行なうことができる。
【００３４】
中間成形品６に面取り部１１、１２が成形された後に、スパイダー２の保持孔やシャフト４の連結孔を設けるための穴あけや、アームαの先端形状を整えるための仕上げ成形等を従来と同様に行なうことでヨーク３が製造される。
【００３５】
上記実施形態によれば、中間成形品６の縁部６ａ、６ｂから延びるバリ６ａ′、６ｂ′を、プレス機械１６のスライド１６ａの動きにより移動するシェービング型２５、２６によるプレスシェービングによって確実に除去できる。すなわち、型鍛造の際に可動型７と固定型８との間の隙間に粗形材５が流入することで形成されるバリ６ａ′、６ｂ′は、薄く可撓性を有する。そのため、仮にシェービング型によりバリ６ａ′、６ｂ′そのものを直接に削り取ろうとしても、バリ６ａ′、６ｂ′が撓むために確実な除去ができない。これに対し上記実施形態によれば、バリ６ａ′、６ｂ′そのものでなく縁部６ａ、６ｂをシェービング型２５、２６により削り取るので、バリ６ａ′、６ｂ′の撓みが問題になることはない。また、縁部６ａ、６ｂは型に倣って中間成形品６における一定位置に成形されるため、中間成形品６を一定位置に固定することで縁部６ａ、６ｂを一定位置に位置決めできる。これにより、シェービング型２５、２６によりバリ６ａ′、６ｂ′の除去を確実に行なうことができる。しかも、縁部６ａ、６ｂからのバリ６ａ′、６ｂ′の除去と同時にその縁部６ａ、６ｂを面取り部１１、１２に成形できる。さらに、伝達面３１′、３２′、４１′、４２′の傾斜方向を変更するだけでシェービング型２５、２６を任意の方向に移動させることができるので、中間成形品６の縁部６ａ、６ｂが沿う方向の如何に関わらず、また、複雑な構成を要することなく、スライド１６ａの動きをシェービング型２５、２６に伝達できる。これにより、ヨーク３のような一対のアームαとベースβを有する形態の製品の製造に際しても、両アームαの加圧方向に沿う縁部６ａと、ベースβの縁部６ｂにおいて、バリ６ａ′、６ｂ′の除去と面取り部１１、１２の成形をプレス機械１６のスライド１６ａの動きにより行うことができる。また、中間成形品６を可動型７と固定型８の間から支持手段２０による支持位置まで搬送する搬送装置１７を備えることで、連続したプレス加工ラインにおいて型鍛造工程とプレスシェービング工程を行なうことができ、生産効率を向上できる。さらに、上記実施形態では面取り部１１の幅が中央部分１１′において両端部分１１″よりも大きくされることで、相対的に動くヨーク３同士の干渉が防止され、その干渉防止のために中央部分１１′の幅を大きくするための別工程が不要である。
【００３６】
本発明は上記実施形態に限定されない。本発明を適用する金属製成形品はヨークに限定されず、縁部を有する中間成形品を鍛造する型鍛造工程を備えるものであればよい。例えば、金属製成形品の変形例として図１９に示すような一対のアームα′とベースβ′を有する型鍛造されるシャフト１０３に、面取り部１１１、１１２を形成する場合にも本発明を適用できる。上記実施形態では型鍛造工程とプレスシェービング工程を異なるプレス機械を用いて行なっているが、同じプレス機械を用いて行なってもよい。上記実施形態ではシェービング型の刃先は縁部を削り取る際にアーム間の外方から内方に移動するが、内方から外方に移動するようにしてもよい。本発明における型鍛造は冷間鍛造でも熱間鍛造でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係るヨークを用いたユニバーサルジョイントの正面図
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る素材の斜視図
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る粗形材の斜視図
【図３】本発明の実施形態に係る中間成形品の斜視図
【図４】本発明の実施形態に係る中間成形品に面取り部を形成した状態の斜視図
【図５Ａ】本発明の実施形態に係る中間成形品の鍛造前の状態の正断面図
【図５Ｂ】本発明の実施形態に係る中間成形品の鍛造後の状態の正断面図
【図５Ｃ】本発明の実施形態に係る中間成形品の鍛造後の状態の平断面図
【図６Ａ】本発明の実施形態に係る中間成形品の正面図
【図６Ｂ】本発明の実施形態に係る中間成形品の平面図
【図７】本発明の実施形態に係るプレス機械と搬送装置の配置を示す図
【図８】本発明の実施形態に係る中間成形品をベース用支持部材により支持した状態の側断面図
【図９】本発明の実施形態に係る中間成形品をベース用支持部材により支持した状態の平断面図
【図１０】本発明の実施形態に係るベース用支持部材により支持状態された状態の中間成形品の正断面図
【図１１】本発明の実施形態に係る中間成形品をアーム用支持部材により支持した状態の斜視図
【図１２】本発明の実施形態に係る中間成形品をアーム用支持部材により支持した状態の正断面図
【図１３】本発明の実施形態に係るアーム用支持部材により支持された状態の中間成形品とアーム側シェービング型の配置を示す平断面図
【図１４】本発明の実施形態に係るベース側シェービング型によるプレスシェービング工程を示す平断面図
【図１５】本発明の実施形態に係るベース側シェービング型によるプレスシェービング工程の終了後の状態を示す平断面図
【図１６】本発明の実施形態に係るアーム側シェービング型によるプレスシェービング工程を示す斜視図
【図１７】本発明の実施形態に係るアーム側シェービング型によるプレスシェービング工程を示す平断面図
【図１８】本発明の実施形態に係るアーム側シェービング型によるプレスシェービング工程の終了後の状態を示す平断面図
【図１９】本発明の変形例に係るシャフトの斜視図
【符号の説明】
【００３８】
３…ヨーク（金属製成形品）、５…粗形材（被加工材）、５ａ…両端部分、５ｂ…中央部分、６…中間成形品、６ａ、６ｂ…縁部、６ａ′…アーム側バリ、６ｂ′…ベース側バリ、７…可動型、８…固定型、１１、１２…面取り部、１６…プレス機械、１６ａ…スライド、２０…支持手段、２１ｃ…支持面、２２…押し付け手段、２５…アーム側シェービング型、２５ａ…アーム側刃先、２６…ベース側シェービング型、２６ａ…ベース側刃先、３１…アーム側駆動部材、３２…アーム側従動部材、３１′、３２′…アーム側伝達面、３３、４３…ガイドロッド（ガイド手段）、４１…ベース側駆動部材、４２…ベース側従動部材、４１′、４２′…ベース側伝達面、α…アーム、β…ベース
【図１】
0005083548.tif 000002
【図２Ａ】
0005083548.tif 000003
【図２Ｂ】
0005083548.tif 000004
【図３】
0005083548.tif 000005
【図４】
0005083548.tif 000006
【図５Ａ】
0005083548.tif 000007
【図５Ｂ】
0005083548.tif 000008
【図５Ｃ】
0005083548.tif 000009
【図６Ａ】
0005083548.tif 000010
【図６Ｂ】
0005083548.tif 000011
【図７】
0005083548.tif 000012
【図８】
0005083548.tif 000013
【図９】
0005083548.tif 000014
【図１０】
0005083548.tif 000015
【図１１】
0005083548.tif 000016
【図１２】
0005083548.tif 000017
【図１３】
0005083548.tif 000018
【図１４】
0005083548.tif 000019
【図１５】
0005083548.tif 000020
【図１６】
0005083548.tif 000021
【図１７】
0005083548.tif 000022
【図１８】
0005083548.tif 000023
【図１９】
0005083548.tif 000024