专利名称：球节的制造装置及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一 种包含有第1构件和第2构件的球节的制造装置及其制造方法，其 中第ι构件具有球部，第2构件具有大致呈圆筒状的容纳所述球部的承窝。
背景技术：
球节的应用范围广泛。例如，球节被广泛地用作汽车悬架装置或转向装置等中使 用的万向联轴节。另外，球节还用于斜板式活塞泵的活塞和支座(shoe)的连接中。在斜板式油压活塞泵中，可以采用以下球节中的任意一种，一种类型的球节为活 塞具有球部，支座具有容纳球部的承窝；另外一种类型的球节为与上述类型相反，支座具 有球部，活塞具有承窝。专利文献1中公开有以下技术制造球节时，在将球部容纳在承窝中的状态下，通 过敛缝加工缩小围绕承窝开口的壁的直径。作为这种敛缝加工的具体方法，在专利文献2 中公开有将承窝插入圆筒状的模具内部，然后通过相对于模具向轴方向挤压上述承窝，使 围绕承窝开口的壁的直径沿其整个外周同时缩小。专利文献1 特开平10-331759号公报(第0049段，图1)专利文献2 特开2003-13941号公报(第0017段，图5、图6)
发明内容
在专利文献2公开的敛缝方法中，将承窝插入筒状模具内部时，从容纳在承窝中 的球部延伸出的柱螺栓(stud)需要通过设置在上述筒状模具底部的贯通孔伸出到模具 夕卜。为此，柱螺栓的外径必须比承窝的外径小。但是，在斜板式油压活塞泵的活塞和支座 (shoe)中，与从上述球部延伸出来的柱螺栓相当的是活塞或支座本体，因为它们的外径通 常比承窝的外径大，所以专利文献2中公开的敛缝方法不能原封不动地适用。可以考虑以下方法作为变形方法将专利文献2中公开的筒状模具用通过其中心 轴的面分割成两个半筒状的模具，将这两个分割模具在直径方向上打开，并在两者之间放 入承窝，此后，再将这两个分割模具闭合形成筒状的模具，然后，相对于所形成的筒状模具 在轴方向上挤压承窝。但是，这种敛缝方法会在承窝的外表面产生作为分割模具交界面痕 迹的接合线。另外，根据上述的任意一种敛缝方法，在直径缩小了的承窝壁外表面上还容易产 生因加工变形的偏斜而导致的褶皱。究其原因可能是因为，在承窝壁的整个外周被筒状模 具约束的状态下使承窝壁的直径缩小。另外，一般来说，在球节的制造中，重要的是，在承窝的内表面和球部的外表面之 间确保适当的间隙而不伤害容纳在承窝内的球部。此外，一般来说，使承窝的直径缩小而不伤害球部在球部的材料硬而承窝的材料 软的情况下是比较容易的，但与此相反，在球部的材料软而承窝的材料硬的情况下(例如， 包括具有球部的支座和具有承窝的活塞的球节大多符合此条件)却是困难的。
因此，本发明的目的在于，在球节的制造装置及其制造方法中，缩小承窝壁的直径 时，使承窝的外表面很难出现接合线或褶皱。其他的目的在于，易于在承窝的内表面和球部 的外表面之间确保适当的间隙。另外的目的在于，即使在球部的材料软而承窝的材料硬的 情况下也可以使缩小承窝的直径而不伤害球部。根据本发明的第一方面所提供的球节的制造装置，所述球节包括具有球部的第1 构件和具有容纳上述球部的圆筒状的承窝的第2构件，所述球节的制造装置包括一对模 具、转动支撑装置和挤压装置，上述一对模具用于缩小围绕上述第2构件的承窝开口的壁 的直径；上述转动支撑装置在上述球部容纳在上述承窝内的状态下对上述第2构件进行支 撑并对上述第2构件施加转动力以使上述承窝相对于上述一对模具以上述承窝的中心轴 为中心相对转动；上述挤压装置在上述转动支撑装置支撑上述第2构件且对其施加转动力 的期间对上述一对模具进行支撑以使上述一对模 具从径向的外侧夹住上述承窝的壁，并驱 动上述一对模具中的至少一个模具以使上述一对模具断续地挤压上述承窝的壁。根据上述制造装置，在球部收容在承窝内的状态下，一对模具从径向的外侧朝内 侧方向断续地反复挤压围绕承窝开口的壁。在此断续的挤压反复进行期间，使第2构件(承 窝)相对于模具以承窝的中心轴为中心相对转动的转动力被施加给第2构件(承窝)。从 而，在断续的挤压反复进行的各间隔中，承窝相对于模具朝转动方向仅移位某距离，因此， 承窝外表面的下一个被挤压点在转动方向偏离于前一个被挤压点。结果，遍布于承窝壁的 外表面整个外周上的多个点被逐一地挤压，承窝壁的直径在整个外周上均勻地缩小。通过 设定上述断续的挤压和转动的力学条件，可以一边恰当地控制球部和承窝之间的间隙一边 称心地对承窝壁进行加工。由于承窝壁的外表面上的多个点被逐一地挤压，因此与现有的 敛缝加工那样通过模具约束承窝壁的外表面整个外周区域同时进行挤压的情况相比，壁的 表面不易产生褶皱。另外，根据上述制造装置，也不会产生现有敛缝加工中的接合线。在本发明的一个优选实施方式中，为了如上所述断续地反复进行挤压，上述挤压 装置驱动至少一个模具以使至少一个模具沿上述承窝的径向反复地振动并逐渐缩小此振 动的各周期中的模具间的最接近距离。更具体而言，上述挤压装置包括第一驱动机构和第 二驱动机构，第一驱动机构使至少一个模具沿径向在预定的移动时间长度内只前进移动预 定的距离；上述第二驱动机构在上述第一驱动机构使至少一个模具前进移动的期间内以比 上述移动时间短的周期和小于上述移动距离的振幅使上述至少一个模具沿径向振动。另外，在一个优选实施方式中，上述转动支撑装置包括动力源、夹紧装置和转动控 制装置，上述动力源产生使第2构件转动的转动力，上述夹紧装置用于夹紧第2构件，上述 转动控制装置将转动力从上述动力源传递给上述夹紧装置。另外，转动力控制装置对从动 力源传递给夹紧装置的转动力进行调整以在模具挤压承窝时停止或抑制第2构件的转动。另外，在一个优选实施方式中，上述一对模具分别包括凹面状的挤压面，该凹面状 的挤压面与上述壁的外表面抵接并朝具有径向内侧分量和轴向后方分量的方向挤压上述 壁。通过朝具有径向内侧分量和轴向后方分量的斜方向对承窝的壁进行挤压，而不是单纯 地朝径向内侧进行挤压，由此更易于恰当地控制球部和承窝间的距离并将承窝的壁加工成 希望的弯曲形状。另外，在其他的优选实施方式中，上述一对模具分别包括第一辅助挤压面和第二 辅助挤压面，第一辅助挤压面被配置成与上述承窝壁中距前端近的第一部分的外表面抵接，第二辅助挤压面被配置成与上述壁中距前端远的第二部分的外表面抵接。另外，断续的 挤压反复进行期间的前期，上述一对模具的第一辅助挤压面挤压上述承窝壁的第一部分并 使其直径缩小，断续的挤压反复进行期间的后期，上述一对模具的第二辅助挤压面挤压上 述承窝壁的第二部分并使其直径缩小。如此，通过采用在挤压距前端远的部分之前对距上 述承窝的前端近的部分进行挤压，然后对距前端远的部分进行挤压的加工顺序，由此可以 使承窝变形以使承窝和球部之间的间隙适当。此加工顺序在承窝比球部硬的条件下特别有 效，例如球部的材料为铜合金而承窝的材料为钢。根据本发明的第二方面，提供用于根据本发明的球节的制造装置中且具有上述结 构的模具。根据本发明的第三方面提供的球节的制造方法，所述球节包括具有球部的第1构 件和具有容纳上述球部的圆筒状的承窝的第2构件，其中所述球节的制造方法包含以下步 骤配置用于使壁的直径缩小的一对模具以使其从径向外侧夹住上述承窝壁，其中所述壁 围绕上述第2构件的承窝开口 ；在上述球部容纳在上述承窝内的状态下，通过所配置的一 对模具朝径向内侧断续地反复挤压上述承窝的壁的外表面；在断续地反复进行挤压的间隔 中，使上述承窝相对于上述一对模具以承窝的中心轴为中心相对地转动。
图1是示意性地表示本发明涉及的球节的制造装置的一个实施方式的总体构成 的正面视图。图2是示意性地表示本实施方式具有的转动支撑装置和模具的部分构成的侧面 视图。图3是表示通过本实施方式制造的(即加工后的)球节的一个例子的结构的剖视 图。图4是表示通过本实施方式加工前的球节的一个例子的剖视图。图5是表示加工工序中模具间距离变化情况的图。图6是对加工工序中逐次挤压承窝的外表面的多个点的情况进行说明的图。图7中的图7A和图7B分别是表示模具的一个形状例子的模具的正面视图及沿其 对称轴面的剖视图。图8中的图8A和图8B分别是表示图7A、B所示模具挤压承窝壁之前的状态和挤 压时的状态的剖视图。图9中的图9A、图9B和图9C分别是表示模具的其他的形状例子的模具的正面视 图、沿其对称轴面的剖视图和挤压部的放大剖视图。图10中的图10A、图IOB和图IOC分别是表示图9A C所示模具挤压承窝壁之前 的状态、加工工序前期挤压时的状态和加工工序后期挤压时的状态的剖视图。图11是表示与采用图IOA C所示加工程序相适应的球节一个例子的结构的剖 视图。符号说明1球节制造装置10、200 球节
12活塞(第1构件)13活塞本体14 球部15支座(第2构件) 16 承窝17承窝开口18围绕承窝开口的壁20、30 模具22、32 滑块27 压杆40转动支撑装置50挤压装置51滑块驱动机构52第一驱动机构53第二驱动机构100、110 挤压面111第一辅助挤压面112第二辅助挤压面
具体实施例方式下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示意性地表示本发明涉及的球节的制造装置的一个实施方式的总体构成 的正面视图。图2是示意性地表示本实施方式具有的转动支撑装置和模具的部分构成的侧 面图。图3是表示通过本实施方式制造的(即加工后的)球节的一个例子的结构剖视图。 图4是表示通过本实施方式加工前的球节的一个构造的剖视图。如图3所示，由本实施方式的球节制造装置1制造的(即，加工后的)球节10包 括具有球部14的第1构件(例如，斜板式油压活塞泵中使用的活塞)12、和具有纳球部 14的承窝16的第2构件(例如，斜板式油压活塞泵中使用的支座)15。图3中，附图标记 Cl表示球部14的中心轴，附图标记C2表示承窝16的中心轴(图3表示Cl和C2处于一 条直线上的状态)。在此，图3中表示的球节10由斜板式油压活塞泵中使用的活塞(第1 构件)12和支座(第2构件)15构成，但是，此结构只不过是用于说明的一个示例，不言而 喻，本发明也可以适用于制造其他构造的球节，例如，由具有球部的支座和具有承窝的活塞 构成的球节、由具有球部的柱螺栓(stud)和具有承窝的柱螺栓构成的球节等。那么，球节制造装置1进行的加工，是使围绕支座15的承窝16的开口 17的圆筒 状的壁18向内侧弯曲并缩小其直径以使球部14不从承窝16脱出且得到所希望的接头特 性的加工。为了得到良好的接头特性，关键在于加工后承窝16的内表面和球部14的外表 面之间的间隙合适。如图3和图4所示，为了防止其易向内弯曲且向内弯曲时接触球部14， 通过设置于壁18内表面的台阶18A，围绕承窝16的开口 17的壁18和位于壁18里侧的其 他的壁19相比厚度更薄，而且，与里侧的其他壁19相比，其内表面向外凹。加工前，如图4所示，围绕承窝16的开口 17的壁18的直径大，且在球部14通过此大的开口 17插入承窝 16内的状态下，球节10被设置在球节制造装置1中。于是，通过球节制造装置1，使图4所 示的承窝16的薄壁18向内侧弯曲以缩小其直径，从而得到图3所示的最终形状。如上所述，球节制造装置1具有用于使承窝16的壁18的直径缩小的一对模具20、 30。另外，如图1以及图2所示，球节制造装置1包括转动支撑装置40。在加工工序中，如 图2所示，在球部14容纳在承窝16内且活塞12的中心轴Cl和支座15的中心轴C2处于 一条直线上并沿着旋转轴A的状态下，转动支撑装置40从两侧对活塞12和支座15提供支 撑并对活塞12和支座15施加转动力以使活塞12和支座15以旋转轴A为中心转动。另 夕卜，球节制造装置1包括挤压装置50。在加工工序中，挤压装置50对一对模具20、30提供 支撑以使其从径向外侧夹住承窝16的壁18，然后沿着壁18的径向驱动一个模具20以通过 一对模具20、30断续地将承窝16的壁18的外表面压向径向内侧(当然，也可驱动两个模 具 20,30)。转动支撑装置40包括支座支撑装置41和活塞支撑装置42，支座支撑装置41支撑 支座15并使其转动，活塞支撑装置42支撑活塞12且使其转动。支座支撑装置41和活塞 支撑装置42使支座15和活塞12在同一方向上以同样的速度转动。支座支撑装置41和活 塞支撑装置42共同安装在图1所示的底柜90水平设置的桌面91上。
支座支撑装置41包括利用例如摩擦力夹紧支座15的底部19的夹紧装置(例如， 利用来自后述的弹性支撑构件47的弹力与支座15的底面接触并利用基于此接触压的摩擦 力对支座15提供支撑的塑料板)43、马达等产生转动力的第一动力源44、以及将来自此动 力源44的转动力传递给夹紧装置43并对所传递的转动力进行调节的转动力控制装置45。 加工工序中，支座15在不受模具20、30挤压时转动，受模具20、30挤压时因其与模具20、30 之间的摩擦力而停止转动。即，加工工序中，支座15断续地转动。加工工序中支座15的总 转动量在一圈(360度)以上。支座15的转动停止时，动力源44以低转动力空转且离合器 45对所传递的转动力进行调整以避免出现过载状态。活塞支撑装置42包括插入活塞12的活塞本体13的内部空腔中且弹性地支撑活 塞本体的弹性支撑构件(典型的是螺旋弹簧)47、以及马达等产生转动力的动力源46。上 述螺旋弹簧47安装在此动力源46的转动轴上。加工工序中，动力源46使其转动轴转动将 其转动轴沿着旋转轴A推出以使螺旋弹簧47的前端推至活塞本体13的内部空腔的底面， 据此，从而能够通过螺旋弹簧47的弹力将球部14推至承窝16的底面且能够使活塞12转 动。加工工序中，活塞12不像支座15那样断续地转动而是连续地转动。加工工序中活塞 12的总转动量在1圈(360度)以上。本实施方式中，由支座支撑装置41对支座15施加转动力并且活塞支撑装置42也 对活塞12施加转动力，但不一定非要如此。也可以是，由支座支撑装置41只对支座15 (换 言之，只对具有承窝16的第2构件)施加转动力，而另一方面，活塞12 (换言之，具有球部 14的第1构件)只是受转动的支座15带动进行从动或不转动地进行固定。另外，在活塞 12和支座15 二者转动的情况下，优选地两者12、15在同一方向上以同样的速度转动，但也 不一定非要如此。上述一对模具20、30例如由SDK和SKS等冷作模具钢制成，后面将对其具体的形 状进行阐述。如图1以及图2所示，这对模具20、30被设置成从径向外侧夹住围绕承窝16的开口 17的壁18，其中，承窝16由转动支撑装置40支撑。一个模具(以下称为下模具)20 被配置在由转动支撑装置40支撑的承窝16的下方，并安装在挤压装置50包括的下滑块22 上。另一个模具(以下称为上模具)30设置在由转动支撑装置40支撑的承窝16的上方， 并安装在挤压装置50包括的上滑块32上。下滑块22和上滑块32均能够沿着垂直地立起 固定在底柜90的桌面91上的两根架杆38在垂直方向上移动。下滑块22与穿过设置在底 柜90的桌面91中央部的贯通孔95突出到桌面91上方的压杆27结合。加工工序中，安装 于下滑块22的下模具20通过压杆27以后述的垂直方向的振动运动和上升运动相结合的 状态被驱动。上滑块32与安装于横杆35的位置调整螺栓36结合，其中横杆35固定在2 根架杆38的上端部。安装于上滑块32的上模具30加工工序中的高度位置通过位置调整 螺栓36设定。挤压装置50包括上述2个滑块22、23并包括驱动下滑块22的滑块驱动装置51。 如图1所示，滑块驱动装置51的大部分容纳在底柜90的内部，由此，此球节制造装置1是 紧凑的。加工工序中，滑块驱动装置51通过上述压杆27以垂直方向的振动运动和上升运 动相结合的状态驱动下滑块20，以使下模具20和上模具30反复且断续地向径向内侧挤压 承窝16的壁18的外表面并使两者间的距离逐渐缩小。滑块驱动装置51包括第一驱动机 构52和第二驱动机构53，第一驱动机构52使下模具20向上方在预定的移动时间长度内只 上升预定的移动距离，第二驱动机构53在第一驱动机构使下模具20上升移动期间内以比 上述移动时间短的周期和比上述移动距离小的振幅使下模具20在垂直方向上振动。
更具体而言，如图1所示，滑块驱动装置51包括臂60，臂60通过转动接头62可转 动地与固定在桌面91下方的支撑构件61结合。在臂60上固定有两个动力源(典型的是 马达)63、64。上述第二驱动机构53包括臂60的一个马达63、固定在马达63的转动轴65 上的圆柱凸轮66、可转动地与圆柱凸轮66结合的联杆67、通过转动接头68可转动地与联 杆67结合的上述压杆27。圆柱凸轮66的中心轴和马达63的转动轴65的中心轴错开与上 述振动运动振幅的二分之一相当的距离。加工工序中，马达63以与上述振动运动的周期相 当的周期反复转动多圈。通过该马达63的多圈转动，压杆27以上述的振幅和周期在垂直 方向上振动，并使下滑块22上的下模具20同样地振动。另外，上述第一驱动机构52包括臂60的另一个马达64、固定在马达64的转动轴 69上的圆柱凸轮70、可转动地与圆柱凸轮70结合的联杆71、通过转动接头73可转动地与 联杆71结合并固定在桌面91下方的支撑构件72。圆柱凸轮70的中心轴和马达64的转动 轴69的中心轴错开的距离与上述上升移动移动距离的二分之一乘以转动接头62的中心至 一个马达63的转动轴65的中心的距离与转动接头62的中心至另一个马达64的转动轴69 的中心的距离之比所算出的距离大致相当。在加工工序中，马达64需要花费与上述上升移 动的移动时间(即，加工时间，例如，几十秒至一百几十秒)相当的时间转动180度。通过 该马达64的180度转动，如虚线所示，臂27在上述移动时间的期间以转动接头62为支点 向上方向转动(换言之，上述第二驱动机构53上升)并使压杆27只上升上述移动距离，因 而，下滑块22上的下模具20同样地上升。加工工序中，通过上述第一驱动机构52和第二驱动机构53的作用，一边如图5中 实曲线80所示使下模具20和上模具30之间的距离反复进行小振幅短周期的振动，一边 如图5中点划线的斜线81所示使上述振动运动的各周期中下模具20和上模具30最接近时的距离渐渐缩短。结果，加工工序中，下模具20和上模具30以上述振动运动的频率断 续地向径向内侧反复挤压支座15的承窝16的壁18的外表面。另外，如上上述，加工工序 中，由于转动支撑装置40对支座15(承窝16)施加转动力，在断续地反复挤压的各间隔中 承窝16只转动某个小角度(每次挤压时停止转动)。因此，加工工序中，如图6所示，遍布 于承窝16的壁18外表面的整周上的多个点82、82被逐一地挤压，承窝16的壁18的直径 在沿整个圆周均勻地缩小。通过适当地设定上述断续挤压和转动的力学条件，能够恰当 地 控制球部14和承窝16之间的间隙。另外，由于承窝16的壁18外表面上的多个点82、82、 82、…被逐一地挤压，与如现有敛缝加工那样在承窝壁的外表面整个区域被约束的状态下 同时进行挤压的情况相比，壁18的表面不易产生褶皱。另外，承窝16的外表面也不产生接 合线。如上所述，加工时间T可以为例如几十秒至一百几十秒左右，振动周期可以为例如几 百毫秒至一秒左右，但这仅仅是示例，其最适合的值可以根据球节10的各种因素而变化。接下来，对本实施方式的球节制造装置1中使用的模具20、30的具体形状及其功 能进行说明。在此，本实施方式中2个模具20和30基本为同一形状，为此，只对其中一个 模具20的形状进行说明。图7A和7B分别是表示模具20的一个形状例子的正面视图和沿其对称轴面的剖 视图。图8A和图8B分别是表示模具20挤压承窝16的壁18之前的状态和挤压时的状态 的剖视图。如图7A、7B和图8A、8B所示，模具20具有与承窝16的壁18的外表面抵接并对其 进行挤压的挤压面100。如图7A所示，挤压面100以比承窝16的壁18的外径大一些的曲 率半径在沿壁18外周的剖面形状处弯成凹状，而且，如图7B所示，在沿承窝16中心轴的剖 面形状处也以预定的曲率半径弯成凹状。由此，挤压面100呈三维的凹面(大致凹球面)形 状。而且，从图8A、8B可知，凹面状的挤压面100在挤压时朝倾斜方向103挤压承窝16的 壁18的外表面，倾斜方向103具有朝向承窝16(壁18)的径向内侧的方向分量101和朝向 轴向后方的方向分量102。如此并不只是单纯地朝径向内侧挤压承窝16的壁18，而是朝具 有径向内侧分量101和轴向后方分量102的倾斜方向103挤压承窝16的壁18，由此更易于 一边恰当地控制球部14和承窝16之间的间隙一边使承窝16的壁18向内侧弯曲。图9A、图9B和图9C分别是表示模具20的其他的形状例子的正面视图、沿其对称 轴面的剖视图以及挤压部的放大剖视图。图10A、图IOB和图IOC分别是表示图9A C所 示的模具20挤压承窝16的壁18之前的状态、加工工序前期挤压时的状态以及加工工序后 期挤压时的状态的剖视图。如图9A C所示，模具20具有呈三维凹面形状的挤压面110，挤压面110具有分 别呈相互不同的三维凹面形状的多个(例如2个)辅助挤压面111、112。这些辅助挤压面 111、112均呈例如大致凹球面的形状，但是配置却不相同，而且，曲率半径R1、R2和(或)曲 率中心P1、P2的位置也不相同。即，与第二辅助挤压面112相比，第一辅助挤压面111配置 在沿承窝16的轴向更靠近前端沿径向更靠内侧的位置上，且相对于承窝16的壁18的外表 面的倾斜角度更大。这样的第一和第二辅助挤压面111、112的不同配置和凹面形状的具体 规格被设定以在加工工序中使这些辅助挤压面111、112起到如下作用。S卩，如图IOB所示，在加工工序的前期，只有第一辅助挤压面111与距承窝16的壁 18的前端近(S卩，在轴方向上位于更前方)的第一部分18A的外表面抵接，并朝具有径向内侧分量和轴向后方分量的倾斜方向120对其进行挤压。此时，第二辅助挤压面112还未接 触壁18。在该前期，如参照图6已说明的那样，壁18的第一部分18A的外表面的多个点被 逐一地挤压，第一部分18A向内侧弯曲且其直径缩小。当第一部分18A适度弯曲，则第二辅 助挤压面将与壁18接触，而非第一辅助挤压面111，加工工序向后期过渡。如图IOC所示，在加工工序的后期，只有第二辅助挤压面112与距壁18的前端更 远的第二部分18B的外表面抵接，并朝具有径向内侧分量和轴向后方分量的倾斜方向121 对其进行挤压。此时，第一辅助挤压面111早已不接触壁18。在此加工工序的后期，也如 参照图6已说明的那样，壁18的第二部分18B的外表面的多个点被逐一地挤压，第二部分 18B向内侧弯曲且其直径缩小。当第二部分18B适度弯曲则加工工序完毕。如此，通过不同配置和形状的多个辅助挤压面111、112，能够采用先弯曲离承窝 16的壁18的前端近的部分、后弯曲离前端远的部分的加工顺序，由此，更易于使承窝16的 壁18变形以使承窝16和球部14间的间隙合适。另外，图9A C以及图IOA C中，辅助 挤压面111、112被图示为相互间交界明确(S卩，交界处的切线方向明显不同)的曲面，但是 也可以不必如此，相互间交界不明确(即，交界处的切线方向一致或极其接近)的曲面也是 可以的。或者，在如图8A、8B所示那样的具有一个凹曲面的挤压面100的模具20中，也可 以根据该一个挤压面100内的位置(特别是根据轴向的位置)改变其挤压面100的曲率半 径和(或)曲率中心位置，以如图IOA C中举例说明的那样在加工工序中使壁18的被加 工位置从距前端近的位置向距前端远的位置移动。而且，上述那样的加工工序中壁18的被 加工位置沿轴向的移动形态，可以是跳过相隔的位置空间的不连续 移动，也可以是依次沿 着连续的位置所进行的连续移动。上述壁18的被加工位置从距前端近的位置向距前端远的位置移动的加工顺序， 例如在承窝16的壁18的材料比球部14的材料更硬的条件下特别有用。图11中示出了具有这种条件的球节的一个典型例子。图11所示的球节200与业已说明的图3所示的球节10 —样，由斜板式活塞泵的 活塞12和支座15构成，但是，支座15具有球部14，活塞12具有承窝16，这一点不同于图 3所示的球节10。一般来说，活塞12由钢那样的硬材料形成，支座15由铜合金等那样的软 材料形成，所以承窝16比球部14硬。为了缩小具有这种条件的球节200的承窝16的壁18的直径，优选地，采用上述那 样的壁18的被加工位置从距前端近的位置向距前端远的位置移动的加工顺序。当然，该加 工顺序即使在如图3所示的球节10所典型具有的条件那样承窝16比球部14软的条件下 也能够适用。以上对本发明的适当实施方式进行了说明，但上述实施方式只是用于说明的示 例，并不旨在将本发明的范围仅限定为上述实施方式。在不脱离本发明的技术要点的范围 内，还可以以不同于上述实施方式的各种方式实施本发明。例如，模具20、30、转动支撑装置40和/或挤压装置50的具体构成能够采用许多 变更。例如，对于挤压装置50，不仅可以采用上述凸轮压力机，还可以采用曲柄压力机、其他 的连杆运动式压力机、螺旋压力机、流体压力型压力机等各种类型的压力机。挤压装置50的滑块驱动装置51不仅可以配置在转动支撑装置40的下方，也可以 配置在上方或配置在其他方向的位置。
模具20、30也可以绕承窝16转动以代替承窝16在模具20、30之间转动。作为加工对象的球节不仅可以是由斜板式油压活塞泵的活塞 和支座构成的接头， 也可以是具有其他各种用途和构造的接头。加工工序中模具20、30的振动运动也可以是不具有如图5的曲线80所示的接近 然后远离那样大小明确的空间振幅的振动。对于此振动运动，例如，只要是由将与加工相适 合大小的挤压力断续地施加给承窝16所引起的压力式振动(挤压和挤压解除反复进行 所 引起的振动)即可，空间振动的振幅也可以是微小的。S卩，模具20、30的空间振动只要是在 断续地反复进行的挤压的间隔内能够使承窝16能够转动并能够模具20、30之间的距离扩 大必要的最低限度的幅度。
权利要求
球节的制造装置，包括具有球部的第1构件和具有大致呈圆筒状的承窝的第2构件，所述承窝容纳所述球部，其特征在于，所述球节的制造装置包括一对模具，用于缩小壁的直径，所述壁围绕所述第2构件的所述承窝的开口；转动支撑装置，在所述球部容纳在所述承窝内的状态下对所述第1和第2构件进行支撑，并对所述第2构件施加转动力以使所述承窝相对于所述一对模具以所述承窝的中心轴为中心相对地转动；以及挤压装置，在所述转动支撑装置支撑所述第2构件并对其施加转动力期间对所述一对模具进行支撑以使所述一对模具从径向的外侧夹住所述承窝的壁，并驱动所述一对模具中的至少一个模具以使所述一对模具朝径向内侧反复断续地挤压所述承窝的所述壁的外表面。
2.根据权利要求1所述的球节的制造装置，其特征在于，所述挤压装置使所述至少一 个模具沿所述承窝的径向反复振动，并逐渐缩小所述振动的各周期中的所述一对模具间的 最接近距离。
3.根据权利要求2所述的球节制造装置，其特征在于，所述挤压装置包括第一驱动机构，使所述至少一个模具沿所述径向在预定的移动时间长度内只前进移动 预定的移动距离；以及第二驱动机构，在所述第一驱动机构使所述至少一个模具前进移动期间使所述至少一 个模具以比所述移动时间短的周期和小于所述移动距离的振幅沿所述径向振动。
4.根据权利要求1 3任意一项所述的球节的制造装置，其特征在于，所述转动支撑装 置包括动力源，产生使所述第2构件转动的转动力；夹紧装置，夹紧所述第2构件；以及转动力控制装置，从所述动力源向所述夹紧装置传递转动力，所述转动力控制装置调整从所述动力源传递给所述夹紧装置的转动力以在所述承窝 被所述一对模具挤压时停止或抑制所述第2构件的转动。
5.根据权利要求1 4任意一项所述的球节的制造装置，其特征在于，所述一对模具各 自包括凹面状的挤压面，所述凹面状的挤压面与所述承窝的所述壁的外表面抵接并朝具有 径向内侧分量和轴向后方分量的倾斜方向挤压所述壁。
6.根据权利要求1 5任意一项所述的球节的制造装置，其特征在于，所述一对模具分 别包括第一辅助挤压面，其被配置成与所述承窝的所述壁中距前端近的第一部分的外表面抵 接；以及第二辅助挤压面，其被配置成与所述壁中距前端远的第二部分的外表面抵接，在断续的挤压反复进行期间的前期，所述一对模具的所述第一辅助挤压面挤压所述第 一部分并使其直径缩小，在断续的挤压反复进行期间的后期，所述一对模具的所述第二辅 助挤压面挤压所述第二部分并使其直径缩小。
7.根据权利要求5或6任意一项所述的球节的制造装置中所使用的模具。
8.球节的制造方法，所述球节包括具有球部的第1构件和具有容纳所述球部的大致呈 圆筒状的承窝的第2构件，其特征在于，所述制造方法包括以下步骤配置用于使壁的直径缩小的一对模具以使其从径向外侧夹住所述承窝的壁，其中所述 壁围绕所述第2构件的承窝的开口 ；在所述球部容纳在所述承窝内的状态下，通过所配置的一对模具朝径向内侧反复断续 地挤压所述承窝的所述壁的外表面；以及在断续地反复进行挤压的间隔，使所述承窝相对于所述一对模具以所述承窝的中心轴 为中心相对地 转动。
全文摘要
球节的制造过程中在使承窝壁的直径缩小时恰当地控制承窝和球部之间的间隙而不在承窝的外表面产生接合线或褶皱。在球节10的球部14容纳在承窝内的状态下支撑具有球部14的第1构件和具有承窝16的第2构件。一对模具20、30从径向外侧夹住围绕承窝16的开口17的壁18，并反复进行接近或远离的小幅振动且渐渐接近并朝径向内侧断续地挤压壁18。断续挤压的各间隔中，支撑转动装置40使承窝16(第2构件15)以其中心轴为中心仅小距离转动。结果，模具20、30对遍布于承窝16的壁18外表面的整个外周上的多个点进行逐一挤压，承窝16的壁向内侧弯曲并且其直径缩小。
文档编号B21D53/00GK101849114SQ20088011488
公开日2010年9月29日 申请日期2008年10月17日 优先权日2007年11月7日
发明者荻野明 申请人:荻野工业株式会社