JP2003083358A - 等速ジョイント用外輪部材およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】等速ジョイント用外輪部材を効率よく製造す
る。 【解決手段】低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理を
施すことがなく、大径部１４を加圧して不完全な形状の
カップ部２１を有する中間予備成形体１６を形成し（下
段（Ｅ）参照）、前記中間予備成形体１６に対して低温
焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理を施した後、前記中
間予備成形体１６に対して後方押し出し成形を施すこと
によりボール転動溝１７ａ〜１７ｆが設けられたカップ
部８を有する成形体を形成し（下段（Ｆ）参照）、前記
成形体に対して低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理
を施すことなく、かつ前記成形体が加工硬化する前に連
続してしごき成形を行う（下段（Ｇ）参照）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、等速ジョイント用
外輪部材およびその製造方法に関し、一層詳細には、効
率よく製造することが可能な等速ジョイント用外輪部材
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車等に搭載される、内燃機関からの
駆動力を車軸に伝達するための駆動力伝達機構を図１０
に示す。この駆動力伝達機構においては、バーフィール
ド型等速ジョイント用外輪部材１、１とトリポート型等
速ジョイント用外輪部材２、２とがスプラインシャフト
３、３によって互いに連結されている。そして、トリポ
ート型等速ジョイント用外輪部材２、２の間には差動装
置４が介装されている。トリポート型等速ジョイント用
外輪部材２、２はともにこの差動装置４側に配設されて
おり、一方、バーフィールド型等速ジョイント用外輪部
材１、１は、図示しない車輪に回転駆動力を伝達する作
用を営む。なお、図１０中、参照符号５は、トリポート
型等速ジョイント用外輪部材１と差動装置４とを橋架す
るハーフシャフトを示す。

【０００３】そして、ハーフシャフト５の先端とバーフ
ィールド型等速ジョイント用外輪部材１とは、複数個の
転動自在なボール６を介して連結されている。

【０００４】ここで、バーフィールド型等速ジョイント
用外輪部材１の概略全体斜視図を図１１に示すととも
に、一部切欠断面図を図１２に示す。このバーフィール
ド型等速ジョイント用外輪部材１は炭素鋼からなり、一
体的に形成された軸部７とカップ部８とを有する。

【０００５】このうち、カップ部８の内壁面には、６個
のボール転動溝９ａ〜９ｆが周方向に沿って所定角度で
離間して形成されている（図１１参照）。これらボール
転動溝９ａ〜９ｆは、ボール６（図１０参照）を転動さ
せるためのものであり、バーフィールド型等速ジョイン
ト用外輪部材１の内壁面に沿ってカップ部８の終端部付
近まで延在して設けられている（図１１および図１２参
照）。一方、軸部７の端部には、センター穴１０が設け
られている（図１２参照）。

【０００６】このバーフィールド型等速ジョイント用外
輪部材１は、冷間鍛造加工によって以下のように製造さ
れている。まず、図１３Ａに示すように、軸部７に比し
てやや大径な円柱体からなるワーク１１に対して前処理
を施す。すなわち、炭素鋼からなるこのワーク１１に対
して金属組織中にセメンタイトを球状に析出させる球状
化焼鈍処理を施し、続いて、その表面にボンデライト処
理によって潤滑用化成被膜を形成する。一般的な冷間鍛
造成形においては、潤滑用化成被膜としては、リン酸亜
鉛被膜が多用されている。

【０００７】次に、図示しない第１鍛造用金型を使用し
て、潤滑用化成被膜が形成されたワーク１１に対して第
１次鍛造加工（前方押し出し成形）を施す。すなわち、
前記第１鍛造用金型に形成され、かつワーク１１に比し
て小径のキャビティに指向して、ワーク１１の一端面を
押圧する。これに伴って該キャビティにワーク１１の他
端面側が圧入され、その結果、図１３Ｂに示すように、
該他端面側にテーパ状に縮径した縮径部１２と軸部７と
が形成された第１次成形品１３が得られる。

【０００８】次に、第１次成形品１３に対して、第２次
鍛造加工（据え込み成形）を行う。具体的には、図示し
ない第２鍛造用金型を使用し、図１３Ｃおよび図１３Ｄ
に示すように、第１次成形品１３の大径部１４のみを順
次圧縮することによって該大径部１４を拡径し、第２次
成形品１５とする。

【０００９】そして、この第２次成形品１５に対して、
応力除去等のための低温焼鈍処理、前記低温焼鈍処理の
際に発生する酸化スケール等を除去するショットブラス
ト処理、および、ボンデライト処理によって第２次成形
品１５の外表面にリン酸亜鉛等からなる潤滑用化成被膜
を形成する。

【００１０】次に、上記各処理が施された後に図示しな
い第３鍛造用金型のキャビティに配置された第２次成形
品１５に対して、拡径された大径部１４を伸長するとと
もに該大径部１４にボール転動溝１７ａ〜１７ｆを形成
し、カップ部８を形成する第３次鍛造加工（後方押し出
し成形）を施す。

【００１１】すなわち、ボール転動溝１７ａ〜１７ｆを
形成するための突出部を有する図示しないパンチをカッ
プ部８の一端面の中央部に当接させ、続いて、軸部７の
先端部を押圧して第２次成形品１５を該パンチに指向し
て変位させる。これにより大径部１４がキャビティの内
壁部に囲繞された状態の第２次成形品１５がパンチで圧
潰され、結局、該大径部１４が伸長されるとともに、該
大径部１４にパンチの突出部の形状に対応する形状のボ
ール転動溝１７ａ〜１７ｆが形成され、図１３Ｅに示す
第３次成形品１８が得られる。

【００１２】そして、前記第３次成形品１８に低温焼鈍
処理を施して該第３次成形品１８を軟化させた後、上記
のショットブラスト処理およびボンデライト処理による
潤滑用化成被膜の形成を再度行う。このような各種処理
を行うことにより、次なる工程であるしごき成形を行う
際に、カップ部８の内面に引張応力によって割れが発生
することを抑制することができる。

【００１３】最後に、図示しない第４鍛造用金型によっ
て、最終的な製品形状に仕上げるためのしごき成形（最
終サイジング成形）、すなわち、第４次鍛造加工を施す
ことにより、完成製品としてのバーフィールド型等速ジ
ョイント用外輪部材１（図１１および図１２参照）が得
られるに至る。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上から諒解されるよ
うに、従来技術に係る製造方法では、ワーク１１、第２
次成形品１５および第３次成形品１８を鍛造加工する前
に煩雑でかつ長時間を要する処理作業を種々行う必要が
あり、このためにバーフィールド型等速ジョイント用外
輪部材１を得るに至るまでの全製造時間が長期化してい
る。換言すれば、従来技術に係る製造方法には、バーフ
ィールド型等速ジョイント用外輪部材１を効率よく製造
することができないという問題がある。

【００１５】また、上記のようにバーフィールド型等速
ジョイント用外輪部材１を大量に製造することができな
い状況下では、必然的にバーフィールド型等速ジョイン
ト用外輪部材１を安価で供給することが困難となる。

【００１６】本発明は上記した問題を解決するためにな
されたもので、低温焼鈍処理およびボンデライト処理等
の各種処理作業を不要として連続鍛造加工することによ
り効率よく製造することができ、しかも製造コストを低
減することが可能な等速ジョイント用外輪部材およびそ
の製造方法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、表面が潤滑用化成被膜によって被覆さ
れたワークに対して前方押し出し成形を施すことにより
軸部を形成し、前記ワークの軸部を除いた部分に対して
据え込み成形が施されることにより拡径部を形成した
後、低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理を施すこと
なく、前記拡径部を加圧して不完全な形状のカップ部を
有する中間予備成形体を形成し、前記中間予備成形体に
対して低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理を施した
後、前記中間予備成形体に対して後方押し出し成形を施
すことにより溝部が設けられたカップ部を有する成形体
を形成し、前記成形体に対して低温焼鈍処理および潤滑
用化成被膜処理を施すことなく、かつ前記成形体が加工
硬化する前に連続してしごき成形を行うことにより得ら
れることを特徴とする。

【００１８】また、本発明は、表面が潤滑用化成被膜に
よって被覆されたワークに対して前方押し出し成形を施
すことにより形成された軸部と、前記軸部を除いた部分
に対して据え込み成形が施されることにより形成された
拡径部に加圧力を付与し、前記軸部が伸長されるととも
に前記拡径部に溝部が形成されたカップ部と、を備え、
前記カップ部が形成された後、前記ワークに低温焼鈍処
理および潤滑用化成被膜処理を施すことなく、かつ前記
ワークが加工硬化を起こす前にしごき成形が施されるこ
とを特徴とする。

【００１９】さらにまた、本発明は、軸部とカップ部と
が一体的に形成された等速ジョイント用外輪部材の製造
方法であって、表面が潤滑用化成被膜によって被覆され
たワークに対して前方押し出し成形を施すことにより軸
部を形成する工程と、前記ワークの軸部を除いた部分に
対して据え込み成形が施されることにより拡径部を形成
した後、低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理を施す
ことなく、前記拡径部を加圧して不完全な形状のカップ
部を有する中間予備成形体を形成する工程と、前記中間
予備成形体に対して低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜
処理を施した後、前記中間予備成形体に対して後方押し
出し成形を施すことにより溝部が設けられたカップ部を
有する成形体を形成する工程と、前記成形体に対して低
温焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理を施すことなく、
かつ前記成形体が加工硬化する前に連続してしごき成形
を行う工程と、を有することを特徴とする。

【００２０】またさらに、本発明は、軸部とカップ部と
が一体的に形成された等速ジョイント用外輪部材の製造
方法であって、表面が潤滑用化成被膜によって被覆され
たワークに対して前方押し出し成形を施すことにより軸
部を形成する工程と、前記軸部を除いた部分に対して据
え込み成形を施すことにより前記ワークに拡径部を形成
する工程と、前記拡径部に対して加圧力を付与すること
により、該拡径部を伸長させるとともに前記拡径部に溝
部を設けてカップ部を形成する工程と、前記軸部および
前記カップ部が形成された前記ワークに対してしごき成
形を施すことにより等速ジョイント用外輪部材を形成す
る工程と、を有し、前記拡径部に溝部を設けてカップ部
を形成する工程を行った後、前記ワークに低温焼鈍処理
および潤滑用化成被膜処理を施すことなく、かつ前記ワ
ークが加工硬化を起こす前にしごき成形を行うことを特
徴とする。

【００２１】本発明によれば、低温焼鈍処理および潤滑
用化成被膜処理を施すことなく、ワークの拡径部を加圧
して不完全な形状のカップ部を有する中間予備成形体を
形成し、前記中間予備成形体に対して低温焼鈍処理、シ
ョットブラスト処理および潤滑用化成被膜処理を施した
後、前記中間予備成形に対して後方押し出し成形を行
い、さらにしごき成形を連続して行うことにより等速ジ
ョイント用外輪部材を得るようにしている。

【００２２】この場合、後方押し出し成形工程としごき
成形工程との間には、低温焼鈍処理、ショットブラスト
処理および潤滑用化成被膜処理がなされない。

【００２３】後方押し出し成形後の低温焼鈍処理、ショ
ットブラスト処理およびボンデライト処理による潤滑用
化成被膜の形成が不要となる理由は、後方押し出し成形
された成形体が加工硬化を起こす前に前記しごき成形工
程を行うためである。すなわち、金属材料は、塑性変形
される際に熱を発生させる性質を有する。したがって、
後方押し出し成形が行われた直後の成形体は比較的高温
であり、流動性に富むので塑性変形させ易い。

【００２４】なお、後方押し出し成形工程を経た直後の
成形体は、およそ２分が経過すると加工硬化し始める。
このため、次工程であるしごき成形をできる限り早く遂
行する必要がある。

【００２５】このように、本発明においては、後方押し
出し成形による成形体が加工硬化する前にしごき成形工
程を連続して行うようにしているので、低温焼鈍処理、
ショットブラスト処理、および潤滑用化成被膜の形成を
不要とすることができる。すなわち、前記後方押し出し
成形工程と前記しごき成形工程とを連続して行うことが
好ましい。

【００２６】また、本発明においては、後方押し出し成
形を行う前に予備成形用金型によって中間予備成形体を
形成することにより、後工程で形成される完成製品の製
品精度および品質の安定性を向上させることができる。
特に、完成製品である等速ジョイント用外輪部材のカッ
プ部の内壁面に形成された溝部の成形精度を向上させる
ことができる。

【００２７】以上から諒解されるように、中間予備成形
体に対して後方押し出し成形が施された直後の成形体に
しごき成形を連続して施すことにより、等速ジョイント
用外輪部材を効率よく製造することができる。すなわ
ち、等速ジョイント用外輪部材を短時間で大量に製造す
ることができるので、該等速ジョイント用外輪部材を安
価に供給することができるようになる。

【００２８】また、前記中間予備成形体に対する後方押
し出し成形工程を経た直後の成形体の表面またはしごき
成形を遂行する金型のいずれか一方または両方に液体潤
滑剤を塗布した後に前記しごき成形を行うことが好まし
い。これにより、成形体に対してしごき成形が遂行され
ている最中に成形体またはしごき成形用の金型に焼き付
きが生じることを回避することができるからである。

【００２９】なお、ここでいう低温焼鈍処理とは、Ａ１
変態点（オーステナイトからフェライトとセメンタイト
とが析出する温度）よりも低温、例えば、６８０℃程度
に加熱した後に徐冷する操作のことをいう。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る等速ジョイン
ト用外輪部材につき、その製造方法との関係で好適な実
施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明す
る。なお、図１０〜図１３Ｅに示される構成要素と同一
の構成要素については同一の参照符号を付し、その詳細
な説明を省略する。

【００３１】本実施の形態に係る等速ジョイント用外輪
部材の製造方法においては、図１のフローチャートに示
されるように、炭素鋼製の円柱体からなるワーク１１に
対して５回の冷間鍛造加工が施され、最終的にバーフィ
ールド型等速ジョイント用外輪部材１（図１１および図
１２参照）が製造される。

【００３２】図２に、従来技術に係る製造方法を上段に
示し、本実施の形態に係る製造方法を対比して下段に示
す。この図２から諒解されるように、従来技術に係る製
造方法では第３次冷間鍛造加工と第４次冷間鍛造加工と
の間に低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理が施され
るのに対し、本実施の形態に係る製造方法では、対応す
る第４次冷間鍛造加工と第５次冷間鍛造加工との間でこ
れらの処理が省略される点で相違している。換言すれ
ば、本実施の形態に係る製造方法においては、第４次冷
間鍛造加工が施された第４次成形品２４に対し、低温焼
鈍処理および潤滑化成被膜処理等の各種処理が遂行され
ることがなく、連続して第５次冷間鍛造加工が施され
る。

【００３３】また、本実施の形態では、第２次成形品１
５と第４次成形品２４との間に第３次成形品として中間
予備成形体１６が形成される点で従来技術に係る製造方
法と相違している。

【００３４】まず、第１準備工程Ｓｓｕｂ１において、
所定長の円柱体に切り出されたワーク１１（図２の下段
（Ａ）参照）に対して球状化焼鈍処理を施す。これによ
りワーク１１が軟化し、以下の第１次〜第５次冷間鍛造
加工が容易となる。

【００３５】そして、第２準備工程Ｓｓｕｂ２におい
て、ワーク１１に対して潤滑用化成被膜の形成を行う。
すなわち、ボンデライト処理によって、例えば、リン酸
亜鉛等からなる潤滑用化成被膜をワーク１１の表面に形
成することによって該表面に潤滑性を付与する。具体的
には、このようなリン酸亜鉛等が溶解された溶媒中にワ
ーク１１を所定時間浸漬することにより潤滑用化成被膜
を形成すればよい。

【００３６】次いで、第１次冷間鍛造加工工程Ｓ１にお
いて、潤滑用化成被膜が形成されたワーク１１に対して
前方押し出し成形を施す。すなわち、図示しない軸部成
形用キャビティを有する第１鍛造用金型のワーク保持部
にワーク１１を装填する。なお、前記軸部成形用キャビ
ティはワーク１１に比して小径に形成されており、かつ
該軸部成形用キャビティとワーク保持部との間にはテー
パ面が設けられている。

【００３７】この状態で、前記軸部成形用キャビティに
指向してワーク１１の一端面を押圧する。この押圧によ
って該ワーク１１の他端面側が軸部成形用キャビティに
圧入され、その結果、該他端面側にテーパ状に縮径した
縮径部１２と軸部７とが形成された第１次成形品１３
（図２の下段（Ｂ）参照）が得られる。なお、ワーク１
１におけるワーク保持部に装填された部位はほとんど塑
性変形しないので、第１次成形品１３は、その直径がワ
ーク１１の直径に対応する寸法の大径部１４を有する。

【００３８】次いで、第２次冷間鍛造加工工程Ｓ２にお
いて、第１次成形品１３に対して据え込み成形を行う。
すなわち、図示しない第２鍛造用金型のキャビティに第
１次成形品１３を装填する。この際、軸部７は、第２鍛
造用金型に設けられた軸部保持部に挿入される。

【００３９】そして、軸部保持部に挿入された軸部７の
先端部を押止部材で支持しながら、第１次成形品１３の
大径部１４をパンチで押圧して圧潰する。この圧潰に伴
って大径部１４が圧縮されるとともに拡径されることに
より、第２次成形品１５（図２の下段（Ｄ）参照）が得
られる。

【００４０】続いて、第３次冷間鍛造加工工程Ｓ３にお
いて、第２次成形品１５の大径部１４に対して前方押し
出し成形からなる予備成形を施し、第３次成形品として
中間予備成形体１６を形成する（図２の下段（Ｅ）参
照）。

【００４１】すなわち、図３に示されるように、第３鍛
造用金型（予備成形用金型）１９を用い、キャビティに
装填された第２次成形品１５の大径部１４をパンチ２０
によって押圧することにより塑性変形させ、完成製品の
カップ部８と比較して不完全な形状のカップ部２１を有
する中間予備成形体１６（第３次成形品）を形成する。

【００４２】前記不完全な形状のカップ部２１には、図
２の下段（Ｅ）に示されるように、パンチ２０の先端部
によって押圧されることにより形成された比較的浅い断
面円弧状の凹部２２と、前記凹部２２を構成する内壁面
に形成され、完成製品に形成されたボール転動溝９ａ〜
９ｆと比較して不完全な形状からなるボール転動溝２３
ａ〜２３ｆとが設けられる。

【００４３】前記中間予備成形体１６の軸部７に連結さ
れる不完全な形状のカップ部２１の底部は、後述する完
成製品と比較して比較的厚肉に形成され、前記カップ部
２１の上部から底面部までの高さ方向の寸法は、完成製
品のカップ部８の上部から底面部までの高さ方向の寸法
と比較して小さくなっている。

【００４４】この場合、予備成形用金型を用いて中間予
備成形体１６（第３次成形品）を形成することにより、
後工程で形成される完成製品の製品精度および品質の安
定性を向上させることができる。

【００４５】第３次冷間鍛造加工工程Ｓ３が終了した
後、第３〜第５準備工程Ｓｓｕｂ３、Ｓｓｕｂ４、Ｓｓ
ｕｂ５において、中間予備成形体１６から応力を除去す
るための低温焼鈍処理、この低温焼鈍処理の際に発生す
る酸化スケール等を除去するショットブラスト処理、ボ
ンデライト処理による中間予備成形体１６の外表面にリ
ン酸亜鉛等からなる潤滑用化成被膜の形成をそれぞれ行
う。これらの各種処理を行うことにより、中間予備成形
体１６（第３次成形品）を容易に塑性変形させることが
できるようになるからである。

【００４６】その後、図４に示される鍛造用金型装置
（第４鍛造用金型）３０を使用して第４次冷間鍛造加工
工程Ｓ４を行う。

【００４７】ここで、この鍛造用金型装置３０の構成に
つき概略説明する。

【００４８】この鍛造用金型装置３０は、第１ダイプレ
ート３２および第２ダイプレート３４を有し、第１ダイ
プレート３２上には、厚肉に形成された圧入リング３６
が図示しない固定部材を介して固定されている。

【００４９】圧入リング３６の孔部内には、円筒状に形
成されたインサート部材３８が内嵌されている。なお、
インサート部材３８の外径は、圧入リング３６の内径に
比して若干大きく設定されている。すなわち、インサー
ト部材３８は、締まりばめにて圧入リング３６の孔部内
に嵌入されている。

【００５０】さらに、インサート部材３８の内部には、
該インサート部材３８に比して軸線方向の寸法が短い下
部ダイス４０が配置されており、該下部ダイス４０上に
は、その上端がインサート部材３８の上端と面一となる
ように上部ダイス４２が接合されている。このうち、下
部ダイス４０には、中間予備成形体１６（第３次成形
品）の軸部７を挿入するための軸部挿入部４４が設けら
れている。

【００５１】軸部挿入部４４の鉛直下方には、第１ダイ
プレート３２に形成された孔部５２に連通する貫通孔５
４が設けられている。この貫通孔５４内には、上昇また
は下降動作自在なノックアウトピン５５が配設されてい
る。

【００５２】一方、上部ダイス４２には、中間予備成形
体１６（第３次成形品）の不完全な形状のカップ部２１
を完全な形状のカップ部８（図１１参照）に成形加工す
るためのカップ部成形用キャビティ５６が設けられてい
る。勿論、このカップ部成形用キャビティ５６の直径
は、軸部挿入部４４に比して大きく設定されている。

【００５３】上部ダイス４２の上端面には、第１リング
体５８が接合されている。そして、インサート部材３８
の上端面には第１リング体５８に外嵌される第２リング
体６０が接合されており、さらに、圧入リング３６に設
けられた環状凹部には、第２リング体６０に外嵌される
第３リング体６２が接合されている。

【００５４】この場合、第２リング体６０を外嵌するよ
うに第３リング体６２を圧入リング３６に対して締結す
ることにより、第３リング体６２に形成されたテーパ面
６２ａが第２リング体６０に形成された逆テーパ面６０
ａに摺接する。その結果、第１リング体５８および第２
リング体６０を下方側に指向して押圧する力が作用す
る。

【００５５】一方、第１リング体５８には孔部６４が形
成されており、該孔部６４にはパンチ６６が挿入されて
いる。なお、パンチ６６の側周壁部には、パンチ６６を
円滑に上昇または下降動作させるために、金属製の円筒
体からなるガイドスリーブ６８が外嵌されている。した
がって、第１リング体５８とパンチ６６との間には、こ
のガイドスリーブ６８が介装される。

【００５６】ここで、パンチ６６の先端部外周には、図
５に示されるように、周方向に沿って６０°で互いに離
間し、かつ該パンチ６６の軸線方向に沿って所定長で延
在する６個の突条部７０ａ〜７０ｆが設けられており、
突条部７０ａ〜７０ｆの各々は、パンチ６６の先端側か
ら、第１直線部成形域７２、円弧部成形域７４および第
２直線部成形域７６をこの順序で有する。図６に示すよ
うに、これら突条部７０ａ〜７０ｆにより、第４次成形
品２４のカップ部８に完全な形状のボール転動溝１７ａ
〜１７ｆが形成される。これらボール転動溝１７ａ〜１
７ｆに対し、後述する第５次冷間鍛造加工工程Ｓ５でカ
ップ部８に対してしごき成形がなされることによって、
形状および寸法精度をより一層向上させたボール転動溝
９ａ〜９ｆ（図１１および図１２参照）が形成される。

【００５７】パンチ６６は、図示しない機械プレスの駆
動作用下に上昇または下降自在である。すなわち、この
機械プレスのラム（図示せず）には、該ラムと一体的に
上下方向に沿って変位する昇降部材８２が連結されてい
る（図４参照）。パンチ６６は、治具８４を介してこの
昇降部材８２に固定されている。

【００５８】このように構成された鍛造用金型装置３０
の軸部挿入部４４に軸部７が挿入された中間予備成形体
１６（第３次成形品）に対する第４次冷間鍛造加工、す
なわち、後方押し出し成形は、以下のようにして遂行さ
れる。なお、軸部７の先端面は、軸部挿入部４４に挿入
された際にノックアウトピン５５の先端面に当接する。

【００５９】まず、前記機械プレスの駆動作用下に該機
械プレスのラムに連結された昇降部材８２を下降させ
る。これに追従してパンチ６６が下降し、最終的に中間
予備成形体１６（第３次成形品）のカップ部２１の凹部
２２に当接する。

【００６０】パンチ６６をさらに下降させると、パンチ
６６の突条部７０ａ〜７０ｆによって、中間予備成形体
１６（第３次成形品）の軸線方向に指向するボール転動
溝１７ａ〜１７ｆがカップ部８の内壁面に形成される。
すなわち、このカップ部８には、突条部７０ａ〜７０ｆ
の第１直線部成形域７２、円弧部成形域７４および第２
直線部成形域７６にそれぞれ対応する直線部、円弧部お
よび直線部を含む完全な形状からなるボール転動溝１７
ａ〜１７ｆが設けられる。

【００６１】同時に、図６に示されるように、該パンチ
６６によって圧潰された不完全な形状からなるカップ部
２１の一端面は、塑性流動により伸長しながらパンチ６
６の側周壁部とカップ部成形用キャビティ５６との間に
進入する。これにより、完全な形状からなり、比較的厚
肉でかつ長尺なカップ部８が形成される。

【００６２】なお、この過程において、ノックアウトピ
ン５５が下降しないように荷重が加えられることはいう
までもない。すなわち、カップ部８およびボール転動溝
１７ａ〜１７ｆが形成されている最中に中間予備成形体
１６（第３次成形品）が変位することはない。

【００６３】その後、パンチ６６を前記機械プレスの駆
動作用下に前記ラムおよび昇降部材８２とともに上昇さ
せて第１リング体５８から離脱させ、ノックアウトピン
５５を上昇させれば、第４次成形品２４（図２の下段
（Ｆ）参照）が露呈する。

【００６４】金属材料は、通常、塑性流動する際に熱を
発生する性質を有する。このため、塑性変形された直後
の第４次成形品２４は比較的高温となっている。これを
放置冷却すると加工硬化を起こし、硬度および強度が上
昇する。すなわち、再び塑性変形することが困難なもの
となる。

【００６５】そこで、本実施の形態においては、第４次
冷間鍛造加工工程Ｓ４が行われた直後の比較的高温な第
４次成形品２４に対し、連続して第５次冷間鍛造加工を
施す。この場合、第４次成形品２４が加工硬化を起こす
前であるので、該第４次成形品２４を容易に塑性変形さ
せることができる。

【００６６】しかも、塑性変形が容易であるので、第４
次成形品２４を軟化するための低温焼鈍処理が不要とな
る。このため、酸化スケールが発生することがなくなる
ので、ショットブラスト処理を行う必要もなくなる。さ
らに、容易に塑性変形するもの、換言すれば、容易に塑
性流動するものは、鍛造用金型に対して比較的良好に潤
滑する。このため、潤滑用化成被膜の形成も不要とな
る。

【００６７】すなわち、第４次冷間鍛造加工工程Ｓ４の
直後に第５次冷間鍛造加工工程Ｓ５を連続して行う場
合、従来技術に係る製造方法において第３次鍛造加工と
第４次鍛造加工との間に行われていた低温焼鈍処理、シ
ョットブラスト処理、ボンデライト処理による潤滑用化
成被膜の形成を行う必要がない。このため、バーフィー
ルド型等速ジョイント用外輪部材１を効率よく製造する
ことができる。換言すれば、バーフィールド型等速ジョ
イント用外輪部材１を短時間で大量に製造することがで
きるので、該バーフィールド型等速ジョイント用外輪部
材１を安価で供給することができる。

【００６８】なお、第５次冷間鍛造加工工程Ｓ５を行う
前には、図１に示すように、第６準備工程Ｓｓｕｂ６に
おいて、第４次成形品２４の表面または第５鍛造用金型
（図示せず）の少なくともいずれか一方に液体潤滑剤を
塗布する。これにより、第５次冷間鍛造加工工程Ｓ５が
遂行されている最中に、第４次成形品２４または第５鍛
造用金型に焼き付きが生じることを回避することができ
る。液体潤滑剤としては、従来から使用されている公知
の液体潤滑剤を使用すればよい。

【００６９】第５次冷間鍛造加工工程Ｓ５では、図示し
ない第５鍛造用金型を使用して、第４次成形品２４に対
し、カップ部８を最終的な製品形状に仕上げるためのし
ごき成形（最終サイジング成形）が施される。すなわ
ち、カップ部８の肉厚やボール転動溝１７ａ〜１７ｆの
深さが所定の寸法となるように加工し、これにより、ボ
ール転動溝９ａ〜９ｆ等の形状を含むカップ部８の寸法
精度が出された完成製品としてのバーフィールド型等速
ジョイント用外輪部材１（図２の下段（Ｇ）、図１１お
よび図１２参照）が得られるに至る。同時に、前記第５
鍛造用金型が備えるノックアウトピン（図示せず）の先
端に設けられた凸部（図示せず）によって、軸部７にセ
ンター穴１０（図１２参照）が形成される。

【００７０】なお、この工程Ｓ５における第４次成形品
２４の塑性変形は、ごく軽微なものである。したがっ
て、低温焼鈍処理、ショットブラスト処理および潤滑用
化成被膜処理を施すことなくこの工程Ｓ５を行っても、
鍛造加工の最中にカップ部８の内面に引張応力の作用に
よる割れが発生することが回避される。

【００７１】本実施の形態に係る製造方法によれば、第
４次冷間鍛造加工工程Ｓ４を遂行する前に第３次成形品
として中間予備成形体１６を成形することにより、完成
製品の製品精度および品質の安定性を向上させることが
できる。

【００７２】換言すると、中間予備成形体１６において
そのカップ部２１の形状が不完全であっても、湾曲した
凹部２２と部分的なボール転動溝２３ａ〜２３ｆとを有
するカップ形状を形成することにより、第４次冷間鍛造
加工工程においてカップ部８の内壁面にボール転動溝１
７ａ〜１７ｆを容易に且つ精度よく形成することがで
き、前記ボール転動溝１７ａ〜１７ｆの成形性をより一
層向上させることができる。

【００７３】さらに、本実施の形態に係る製造方法によ
れば、第４次冷間鍛造加工工程Ｓ４の後、低温焼鈍処
理、ショットブラスト処理およびボンデライト処理によ
る潤滑用化成被膜の形成を行うことなく第５次冷間鍛造
加工工程Ｓ５を行うことができる。このため、バーフィ
ールド型等速ジョイント用外輪部材１を効率よく製造す
ることができるので、バーフィールド型等速ジョイント
用外輪部材１を安価に提供することができる。

【００７４】さらにまた、本実施の形態に係る製造方法
によれば、中間予備成形体１６を形成してからたった１
回の低温焼鈍処理と潤滑化成被膜処理とを施すことによ
り、第４次冷間鍛造加工工程Ｓ４である後方押し出し成
形と第５次冷間鍛造加工工程Ｓ５であるしごき成形とを
連続して遂行することができる。

【００７５】またさらに、本実施の形態に係る製造方法
によれば、後方押し出し成形を遂行する第４次冷間鍛造
加工工程Ｓ４としごき成形を遂行する第５次冷間鍛造加
工工程Ｓ５との間で、従来技術において行われていた低
温焼鈍処理、ショットブラスト処理およびボンデライト
処理等の種々の煩雑且つ面倒な処理を遂行する必要がな
く、作業者の労力を軽減するとともに、各種諸経費を低
減することができる。

【００７６】すなわち、重量物からなる複数の等速ジョ
イント用外輪部材の成形体を図示しない焼鈍炉等に搬入
して低温焼鈍処理をした後、前記図示しない焼鈍炉から
成形体を搬出し、図示しないショットブラスト装置に移
送してショットブラスト処理を行い、さらに、図示しな
いボンデ潤滑処理装置によってボンデライト処理等を順
次遂行することは、作業者にとって非常に手間暇がかか
る作業であるとともに、各種処理に要する設備稼働費用
や消耗処理材料の費用等の諸経費がかかり、しかも、ワ
ークが重量物であるため搬送作業等に対する労力的な負
担が大きいからである。

【００７７】なお、上記した実施の形態では、バーフィ
ールド型等速ジョイント用外輪部材１を製造する場合を
例として説明したが、特にこれに限定されるものではな
く、図７に示されるような、カップ部８内に３本のトラ
ック溝９０ａ〜９０ｃが形成されたトリポート型等速ジ
ョイント用外輪部材２を製造することもできる。

【００７８】次に、他の実施の形態に係る製造方法を図
８および図９に示す。

【００７９】図８のフローチャートに示される他の実施
の形態に係る製造方法では、図１のフローチャートに示
される前記実施の形態に係る製造方法中、中間予備成形
体１６を成形する工程（図１中の工程Ｓ３参照）が省略
されている点で相違しており、その他の工程は全て同一
である。

【００８０】すなわち、他の実施の形態に係る製造方法
では、第３次成形品として中間予備成形体１６を形成す
ることがなく、図４に示される鍛造用金型装置３０によ
って第３次冷間鍛造加工工程（図８の工程Ｓ１３参照）
を遂行し、さらに、低温焼鈍処理および潤滑化成被膜処
理をそれぞれ施すことがなく、前記第３次冷間鍛造加工
工程に連続してしごき成形からなる第４次冷間鍛造加工
工程（図８の工程Ｓ１４参照）を行っている点に特徴が
ある。

【００８１】この結果、他の実施の形態に係る製造方法
では、製造工程をより一層簡素化することにより製造時
間を短縮して製造コストを低減することができる。な
お、その他の作用効果は、前記実施の形態に係る製造方
法と同様であるため、その詳細な説明を省略する。

【００８２】

【発明の効果】本発明によれば、低温焼鈍処理および潤
滑用化成被膜処理を施すことがなく、ワークの拡径部を
加圧して不完全な形状のカップ部を有する中間予備成形
体を形成し、前記中間予備成形体に対して低温焼鈍処
理、ショットブラスト処理および潤滑用化成被膜処理を
施した後、前記中間予備成形に対して後方押し出し成形
を行い、さらにしごき成形を連続して行うことにより、
後方押し出し成形工程としごき成形工程との間の低温焼
鈍処理、ショットブラスト処理および潤滑用化成被膜処
理を省略することができる。

【００８３】すなわち、中間予備成形体に対して後方押
し出し成形が施された後、加工硬化を起こす前に連続し
てしごき成形を施すことにより、後方押し出し成形工程
としごき成形工程との間の低温焼鈍処理、ショットブラ
スト処理および潤滑用化成被膜の形成が不要となる。こ
のため、等速ジョイント用外輪部材を効率よく製造する
ことができるとともに、製造コストを低減することがで
きる。

【００８４】また、本発明では、後方押し出し成形を遂
行する前に中間予備成形体を形成することにより、完成
製品の製品精度および品質の安定性を向上させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態に係る等速ジョイント用外輪部材
の製造方法を示すフローチャートである。

【図２】下段に示された本実施の形態に係る等速ジョイ
ント用外輪部材の製造方法と上段に示された従来技術に
係る製造方法とを対比して示すフローである。

【図３】第３次鍛造用金型装置（予備成形用金型装置）
によって中間予備成形体が形成された状態を示す一部省
略縦断面図である。

【図４】本発明の実施の形態に係る等速ジョイント用外
輪部材の製造方法の第４次冷間鍛造加工工程を遂行する
鍛造用金型装置の概略縦断面図である。

【図５】図４の鍛造用金型装置を構成するパンチの一部
省略縦断面図である。

【図６】パンチが下降して第４次成形品が成形された状
態を示す要部拡大縦断面図である。

【図７】トリポート型等速ジョイント用外輪部材の一部
切欠断面図である。

【図８】他の実施の形態に係る等速ジョイント用外輪部
材の製造方法のフローチャートである。

【図９】下段に示された前記他の実施の形態に係る等速
ジョイント用外輪部材の製造方法と上段に示された従来
技術に係る製造方法とを対比して示すフローである。

【図１０】４個の等速ジョイント用外輪部材がスプライ
ンシャフトに連結されることにより構成された駆動力伝
達機構の概略構成図である。

【図１１】バーフィールド型等速ジョイント用外輪部材
の概略全体斜視図である。

【図１２】図１１のバーフィールド型等速ジョイント用
外輪部材の一部切欠断面図である。

【図１３】図１３Ａ〜図１３Ｅは、それぞれ、従来技術
においてワークに対する鍛造加工の工程を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１、２…等速ジョイント用外輪部材 ６…ボール ７…軸部 ８、２１…
カップ部 ９ａ〜９ｆ、１７ａ〜１７ｆ、２３ａ〜２３ｆ…ボール
転動溝 １１…ワーク １６…中間
予備成形体 ２２…凹部 ３０…鍛造用金型装置（第４鍛造用金型） ４０、４２
…ダイス ４４…軸部挿入部 ５５…ノッ
クアウトピン ５６…カップ部成形用キャビティ ６６…パン
チ ７０ａ〜７０ｆ…突条部 ７２、７６
…直線部成形域 ７４…円弧部成形域 ８２…昇降
部材 ９０ａ〜９０ｃ…トラック溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土井 善久 栃木県真岡市松山町19 本田技研工業株式 会社栃木製作所内 (72)発明者 秋元 三郎 栃木県真岡市松山町19 本田技研工業株式 会社栃木製作所内 (72)発明者 太田 薫雄 栃木県真岡市松山町19 本田技研工業株式 会社栃木製作所内 Ｆターム(参考） 4E087 CA23 CA24 CA33 CC01 DA05 HA24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面が潤滑用化成被膜によって被覆された
   ワークに対して前方押し出し成形を施すことにより軸部
   を形成し、 前記ワークの軸部を除いた部分に対して据え込み成形が
   施されることにより拡径部を形成した後、 低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜処理を施すことな
   く、前記拡径部を加圧して不完全な形状のカップ部を有
   する中間予備成形体を形成し、 前記中間予備成形体に対して低温焼鈍処理および潤滑用
   化成被膜処理を施した後、前記中間予備成形体に対して
   後方押し出し成形を施すことにより溝部が設けられたカ
   ップ部を有する成形体を形成し、 前記成形体に対して低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜
   処理を施すことなく、かつ前記成形体が加工硬化する前
   に連続してしごき成形を行うことにより得られることを
   特徴とする等速ジョイント用外輪部材。
2. 【請求項２】表面が潤滑用化成被膜によって被覆された
   ワークに対して前方押し出し成形を施すことにより形成
   された軸部と、 前記軸部を除いた部分に対して据え込み成形が施される
   ことにより形成された拡径部に加圧力を付与し、前記軸
   部が伸長されるとともに前記拡径部に溝部が形成された
   カップ部と、 を備え、 前記カップ部が形成された後、前記ワークに低温焼鈍処
   理および潤滑用化成被膜処理を施すことなく、かつ前記
   ワークが加工硬化を起こす前にしごき成形が施されるこ
   とを特徴とする等速ジョイント用外輪部材。
3. 【請求項３】軸部とカップ部とが一体的に形成された等
   速ジョイント用外輪部材の製造方法であって、 表面が潤滑用化成被膜によって被覆されたワークに対し
   て前方押し出し成形を施すことにより軸部を形成する工
   程と、 前記ワークの軸部を除いた部分に対して据え込み成形が
   施されることにより拡径部を形成した後、低温焼鈍処理
   および潤滑用化成被膜処理を施すことなく、前記拡径部
   を加圧して不完全な形状のカップ部を有する中間予備成
   形体を形成する工程と、 前記中間予備成形体に対して低温焼鈍処理および潤滑用
   化成被膜処理を施した後、前記中間予備成形体に対して
   後方押し出し成形を施すことにより溝部が設けられたカ
   ップ部を有する成形体を形成する工程と、 前記成形体に対して低温焼鈍処理および潤滑用化成被膜
   処理を施すことなく、かつ前記成形体が加工硬化する前
   に連続してしごき成形を行う工程と、 を有することを特徴とする等速ジョイント用外輪部材の
   製造方法。
4. 【請求項４】請求項３記載の製造方法において、 前記しごき成形が行われる前に、前記成形体の表面また
   は前記成形体が装填される金型のいずれか一方または両
   方に液体潤滑剤が塗布されることを特徴とする等速ジョ
   イント用外輪部材の製造方法。
5. 【請求項５】軸部とカップ部とが一体的に形成された等
   速ジョイント用外輪部材の製造方法であって、 表面が潤滑用化成被膜によって被覆されたワークに対し
   て前方押し出し成形を施すことにより軸部を形成する工
   程と、 前記軸部を除いた部分に対して据え込み成形を施すこと
   により前記ワークに拡径部を形成する工程と、 前記拡径部に対して加圧力を付与することにより、該拡
   径部を伸長させるとともに前記拡径部に溝部を設けてカ
   ップ部を形成する工程と、 前記軸部および前記カップ部が形成された前記ワークに
   対してしごき成形を施すことにより等速ジョイント用外
   輪部材を形成する工程と、 を有し、 前記拡径部に溝部を設けてカップ部を形成する工程を行
   った後、前記ワークに低温焼鈍処理および潤滑用化成被
   膜処理を施すことなく、かつ前記ワークが加工硬化を起
   こす前にしごき成形を行うことを特徴とする等速ジョイ
   ント用外輪部材の製造方法。
6. 【請求項６】請求項５記載の製造方法において、 前記しごき成形が行われる前に、前記ワークの表面また
   は前記ワークが装填される金型のいずれか一方または両
   方に液体潤滑剤が塗布されることを特徴とする等速ジョ
   イント用外輪部材の製造方法。