JP2002035879A - 内歯成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 筒状のワークＷ３ａ′をマンドレル２３に外
嵌セットし、ワークをマンドレルと一緒に回転させつ
つ、ワークの外周をスピニング加工用のローラ６で軸方
向にしごいて、ワークの内周にマンドレル２３の外周の
歯形２３ａの形状を転写した内歯Ｗ３ａを成形する方法
において、内歯Ｗ３ａの両側の歯側面Ｗ３ａＬ，Ｗ３ａ
Ｒの成形精度を確保して、内歯Ｗ３ａを精度良く成形で
きるようにする。 【解決手段】 ワークＷ３ａ′の回転方向を変えてロー
ラ６によるしごきを少なくとも２回行う。ワークＷ３
ａ′を右回りに回転させた状態でのしごきにより、内歯
Ｗ３ａの左側の歯側面Ｗ３ａＬの成形精度が確保され、
ワークＷ３ａ′を左回りに回転させた状態でのしごきに
より、右側の歯側面Ｗ３ａＲの成形精度が確保される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、筒状ワークの内周
にスピニング加工で内歯を成形する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、筒状ワークの一端部内周にスピニ
ング加工で内歯を成形する方法として、主軸台に軸支さ
れるマンドレルにワークを外嵌セットすると共に、心押
台に軸支される心押軸をワークの一端部側の軸端に当接
させてワークを軸方向に拘束し、この状態でワークをマ
ンドレルと一緒に一方向に回転させつつ、スピニング加
工用のローラによりワークの一端部外周を前記軸端に向
けて軸方向外方にしごき、マンドレルの一端部外周に形
成した内歯成形用歯形の形状をワークの一端部内周に転
写する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の方法では、
内歯の歯厚方向両側の歯側面のうち、しごき工程におけ
るワークの回転方向後位の歯側面の成形精度は確保され
るものの、回転方向前位の歯側面の成形精度の確保が困
難で内歯の歯厚が不足し勝ちになる。その原因は、ロー
ラによるしごきでマンドレルの成形歯形間に張り出すワ
ークの肉に作用する成形荷重分力がワークの回転の影響
で回転方向前方には弱くなるためと考えられる。

【０００４】また、ワークの一端部内周に上記の如く内
歯を成形すると、ワークの一端部が図５（Ａ）に示す如
く樽状に変形し、内歯の成形精度が悪化することがあ
る。この原因としては、ワークＷＦａの軸端を拘束する
心押軸４０への肉の突き当て反力が挙げられる。

【０００５】本発明は、以上の点に鑑み、内歯の歯厚方
向両側の歯側面の成形精度を確保し得るようにした内歯
成形方法を提供することを第１の課題とし、更に、ワー
クの一端部内周に、該一端部の変形を抑制して、精度良
く内歯を成形し得るようにした方法を提供することを第
２の課題としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記第１の課題を解決す
べく、本発明の第１の特徴によれば、筒状ワークの内周
にスピニング加工で内歯を成形する方法であって、主軸
台に軸支されるマンドレルに筒状ワークを外嵌セット
し、ワークをマンドレルと一緒に回転させつつ、スピニ
ング加工用のローラによりワークの外周を軸方向にしご
いて、マンドレルの外周に形成した内歯成形用歯形の形
状をワークの内周に転写するものにおいて、前記ローラ
によるワーク外周のしごきをワークの回転方向を変えて
少なくとも２回行うようにしている。

【０００７】また、上記第２の課題を解決すべく、本発
明の第２の特徴によれば、筒状ワークの一端部内周にス
ピニング加工で内歯を成形する方法であって、主軸台に
軸支されるマンドレルにワークを外嵌セットすると共
に、心押台に軸支される心押軸をワークの一端部側の軸
端に当接させてワークを軸方向に拘束し、この状態でワ
ークをマンドレルと一緒に回転させつつ、スピニング加
工用のローラによりワークの一端部外周を軸方向にしご
いて、マンドレルの一端部外周に形成した内歯成形用歯
形の形状をワークの一端部内周に転写するものにおい
て、ワークの一端部外周を前記ローラで前記軸端に向け
て軸方向外方にしごく第１しごき工程と、ワークの一端
部内周を前記ローラで前記軸端から軸方向内方にしごく
第２しごき工程とを順に実行すると共に、第１しごき工
程と第２しごき工程とでワークの回転方向を変えるよう
にしている。

【０００８】上記第１の特徴によれば、ワークの回転方
向を正逆一方、例えば、正転方向にしてのローラによる
しごきを行うことにより、内歯の正転方向後位の歯側面
の歯形精度が確保され、次に、ワークの回転方向を逆転
方向にしてのローラによるしごきを行うことにより、内
歯の逆転方向後位、即ち、正転方向前位の歯側面の成形
精度が確保される。かくて、内歯の歯厚方向両側の歯側
面の成形精度を確保して、内歯を精度良く成形できる。

【０００９】また、上記第２の特徴によれば、第１しご
き工程で心押軸に突き当てられた肉が第２しごき工程で
軸方向内方に引き戻されて、心押軸に対する肉の突き当
て反力が軽減され、ワークの一端部の変形が抑制され
る。また、第１しごき工程と第２しごき工程とでワーク
の回転方向を変えることにより、上記第１の特徴のもの
と同様に内歯の歯厚方向両側の歯側面の成形精度が確保
され、ワークの一端部の変形が抑制されることと相俟っ
て、ワークの一端部内周に内歯を精度良く成形すること
ができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１はダブルクラッチ用のクラッ
チドラムを示している。このクラッチドラムは、軸方向
一方に開口する第１ドラム部Ｗ１と、第１ドラム部Ｗ１
に対し背中合わせで配置される軸方向他方に開口する第
２ドラム部Ｗ２と、第１と第２の両ドラム部Ｗ１，Ｗ２
を固定する共通のハブ部Ｗ３とで構成されている。第１
と第２の各ドラム部Ｗ１，Ｗ２の周壁部Ｗ１ａ，Ｗ２ａ
の内周にはクラッチ板を係合させるスプライン歯Ｗ１
ｂ，Ｗ２ｂが形成され、更に、スプライン歯Ｗ１ｂ，Ｗ
２ｂのドラム開口端側の端部にはクラッチ板の抜止め用
スナップリングを装着するリング溝Ｗ１ｃ，Ｗ２ｃが形
成されている。また、ハブ部Ｗ３には、第２ドラム部Ｗ
２側の端部内周のセレーション用の内歯Ｗ３ａと、第１
と第２の各ドラム部Ｗ１，Ｗ２内に開口するクラッチ作
動用の油孔Ｗ３ｂ，Ｗ３ｂと、潤滑用の油孔Ｗ３ｃ，Ｗ
３ｃと、クラッチピストンのシール用Ｏリングを装着す
るリング溝Ｗ３ｄ，Ｗ３ｄと、ピストンスプリングのリ
テーナ用スナップリングを装着するリング溝Ｗ３ｅ，Ｗ
３ｅとが形成されている。

【００１１】上記クラッチドラムの製造に際しては、先
ず、図２（Ａ）に示すプリフォームＷＦを製造する。こ
のプリフォームＷＦは、ハブ部Ｗ３に相当する中空の軸
部ＷＦａと、軸部ＷＦａの中間部外周に一体に形成し
た、第１と第２の両ドラム部Ｗ１，Ｗ２の合わせ部に相
当する円板部ＷＦｂと、円板部ＷＦｂの外周に一体に形
成した、円板部ＷＦｂより肉厚で、且つ、第１と第２の
両ドラム部Ｗ１，Ｗ２の周壁部Ｗ１ａ，Ｗ２ａの合計体
積以上の体積を持つ円環部ＷＦｃとを有している。プリ
フォームＷＦの製造方法は任意であり、例えば、図３
（Ａ）に示すビレットを熱間で図３（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）
に示す如く段階的に鍛造し、最後に軸部ＷＦａ内の余肉
ＷＦａ′を打ち抜いてプリフォームＷＦを製造する。
尚、軸部ＷＦａの一端部のセレーション成形部Ｗ３ａ′
は他部より肉厚の段付形状に形成される。そして、プリ
フォームＷＦの製造後、図２（Ｂ）に示す如く、機械加
工で軸部ＷＦａに油孔Ｗ３ｂ，Ｗ３ｃとリング溝Ｗ３ｄ
とを形成する。

【００１２】次に、図２（Ｃ）に示す如く軸部ＷＦａの
セレーション成形部Ｗ３ａ′の内周に内歯Ｗ３ａを成形
して、軸部ＷＦａをハブ部Ｗ３に合致する形状に加工す
るハブ加工工程と、プリフォームＷＦの円環部ＷＦｃを
図２（Ｄ）に示す如く軸方向に裂開するスプリット工程
と、裂開された円環部ＷＦｃの軸方向一方の半部Ｗ１
ａ′と軸方向他方の半部Ｗ２ａ′とを図２（Ｅ）に示す
如く第１と第２の各ドラム部Ｗ１，Ｗ２の周壁部Ｗ１
ａ，Ｗ２ａに合致する形状、即ち、内周にスプライン歯
Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂを有する筒状に加工するドラム加工工程
とを実行し、最後に、機械加工でハブ部Ｗ３とスプライ
ン歯Ｗ１ｂ，Ｗ２ｂとに夫々リング溝Ｗ３ｅ，Ｗ１ｃ，
Ｗ２ｃを形成すると共に、各ドラム部Ｗ１，Ｗ２の周壁
部Ｗ１ａ，Ｗ２ａの開口端側の端末を切削し、図１に示
すクラッチドラムを得る。

【００１３】ハブ加工工程は図４に示すスピニングマシ
ンを用いて行う。このスピニングマシンは、ベッド１上
に固定した主軸台２と、ベッド１上に油圧シリンダ３に
よって主軸台２に対向するＸ軸方向に進退されるように
支持させた心押台４と、ベッド１上に図外の駆動源によ
ってＸ軸方向に移動されるように支持させた可動台５と
を備えており、可動台５上に、スピニング加工用のロー
ラ６を軸支する１対のローラ支持台７，７をＸ軸に直交
するＹ軸方向に対向させて配置し、各ローラ支持台７を
モータ７ａにより送りねじ機構７ｂを介してＹ軸方向に
進退させるようにしている。主軸台２には、ベッド１上
のモータ２０によりベルト２１を介して駆動されるスピ
ンドル２２が軸支されている。そして、スピンドル２２
に、プリフォームＷＦの軸部ＷＦａに挿入可能で、且
つ、一端部外周に内歯成形用の歯形２３ａを形成したマ
ンドレル２３を連結している。

【００１４】ハブ加工工程では、プリフォームＷＦを軸
部ＷＦａにおいてマンドレル２３に外嵌セットした後、
心押台４を主軸台２に向けて移動させ、心押台４に軸支
される心押軸４０を軸部ＷＦａのセレーション成形部Ｗ
３ａ′側の軸端に当接させて、プリフォームＷＦを軸方
向に拘束する。そして、この状態でモータ２０によりス
ピンドル２２を介してマンドレル２３を回転させて、プ
リフォームＷＦをマンドレル２３と一緒に回転させると
共に、１対のローラ支持台７，７をＹ軸方向（軸部ＷＦ
ａの径方向）内方に前進させて、各ローラ支持台７に軸
支されるローラ６を、図５（Ａ）に仮想線で示す如く、
セレーション成形部Ｗ３ａ′の基端近傍の軸部ＷＦａ外
周面に当接させる。次に、可動台５を心押台４側に移動
して、セレーション成形部Ｗ３ａ′の外周をローラ６で
前記軸端に向けてＸ軸方向（軸部ＷＦａの軸方向）外方
にしごく第１しごき工程を行う。次に、可動台５を主軸
台２側に移動して、セレーション成形部Ｗ３ａ′の外周
をローラ６で前記軸端からセレーション成形部Ｗ３ａ′
の基端部に向けてＸ軸方向内方にしごく第２しごき工程
を行う。そして、第２しごき工程では、可動台５の動き
に合わせて各ローラ支軸台７をＹ軸方向内方に前進さ
せ、図５（Ｂ）に示す如く、ローラ６がＸ軸方向内方に
向ってＹ軸方向内方に傾斜する軌跡に沿って移動される
ようにしている。以上のしごき工程により、セレーショ
ン成形部Ｗ３ａ′の内周にマンドレル２３の歯形２３ａ
の形状が転写され、内歯Ｗ３ａが成形される。

【００１５】ここで、第１しごき工程を行うだけでは、
セレーション成形部Ｗ３ａ′の基端部のスプリングバッ
クと、軸方向外方にしごかれた肉の心押軸４０に対する
突き当て反力とにより、セレーション成形部Ｗ３ａ′が
図５（Ａ）に示す如く樽状に変形する。然し、第２しご
き工程を行うと、軸方向内方へのしごきにより心押軸４
０への肉の突き当て反力が軽減され、更に、セレーショ
ン成形部Ｗ３ａ′の基端部に向けてしごき量が増加する
ため、セレーション成形部Ｗ３ａ′の基端部のスプリン
グバック量が減少する。その結果、セレーション成形部
Ｗ３ａ′の変形が防止される。

【００１６】ところで、セレーション成形部Ｗ３ａ′を
ローラ６でしごくと、図６に示す如く、マンドレル２３
の歯形２３ａ，２３ａ間にセレーション成形部Ｗ３ａ′
の肉が張り出す。この肉に作用する成形荷重は、セレー
ション成形部Ｗ３ａ′の回転の影響で、その回転方向後
方には強くなるが、回転方向前方には弱くなる。そのた
め、上記第１しごき工程でセレーション成形部Ｗ３ａ′
を図６（Ａ）に示す如く右回りに回転させると、マンド
レル２３の歯形２３ａ，２３ａ間に張り出した肉が回転
方向後方たる左側の歯形２３ａに強く押し付けられて、
内歯Ｗ３ａの左側の歯側面Ｗ３ａＬの成形精度は確保さ
れるが、回転方向前方たる右側の歯形２３ａには肉が強
く押し付けられず、内歯Ｗ３ａの右側の歯側面Ｗ３ａＲ
の成形精度が悪くなる。そこで、本実施形態では、上記
第２のしごき工程でセレーション成形部Ｗ３ａ′を図６
（Ｂ）に示す如く左回りに回転させている。これによれ
ば、第２しごき工程において、回転方向後方たる右側の
歯形２３ａに肉が強く押し付けられ、内歯Ｗ３ａの右側
の歯側面Ｗ３ａＲの成形精度も確保される。かくて、内
歯Ｗ３ａの歯厚方向両側の歯側面Ｗ３ａＬ，Ｗ３ａＲの
成形精度が確保され、上記したセレーション成形部Ｗ３
ａ′の変形防止と相俟って、内歯Ｗ３ａが精度良く成形
される。

【００１７】以上、ダブルクラッチ用クラッチドラムの
ハブ部Ｗ３の一端部内周の内歯Ｗ３ａの成形に本発明を
適用した実施形態について説明したが、他の筒状ワーク
であってもその一端部内周に上記実施形態と同様の方法
で内歯を精度良く成形できる。また、有底筒状のワーク
にほぼ全長に亘って内歯を成形する場合、主軸台に軸支
されるマンドレルにワークをその底部がマンドレルの軸
端に当接するように外嵌セットし、ワークの外周をロー
ラでワークの開口端側に向けて軸方向にしごき、ワーク
の内周にマンドレルの外周に形成した内歯成形用歯形の
形状を転写することが考えられる。この場合も、ワーク
の回転方向を変えて少なくとも２回のしごきを行うこと
により、内歯の歯厚方向両側の歯側面の成形精度を確保
することができる。

【００１８】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、内歯を、その歯厚方向両側の歯側面の成形精
度を確保して、精度良く成形でき、また、ワークの軸端
を拘束してその一端部内周に内歯を成形する場合にも、
ワークの一端部の変形を抑制し、且つ、内歯の歯厚方向
両側の歯側面の成形精度を確保して、内歯を精度良く成
形できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明方法で成形される内歯を有するダブル
クラッチ用クラッチドラムを示す断面図

【図２】 （Ａ）〜（Ｅ）クラッチドラムの製造工程を
示す図

【図３】 （Ａ）〜（Ｄ）プリフォームの製造工程を示
す図

【図４】 内歯の成形に用いるスピニングマシンの平面
図

【図５】 （Ａ）第１しごき工程を示す要部の拡大断面
図、（Ｂ）第２しごき工程を示す要部の拡大断面図

【図６】 （Ａ）第１しごき工程における内歯の成形状
態を模式的に示した図、（Ｂ）第２しごき工程における
内歯の成形状態を模式的に示した図

【符号の説明】

ＷＦａ 軸部（筒状ワーク） Ｗ３ａ 内歯 Ｗ３ａ′ セレーション成形部（ワークの一端部） ２ 主軸台 ２３ マンドレル ２３ａ 内歯成形用歯形 ４ 心押台 ４０ 心押軸 ６ ローラ

フロントページの続き (72)発明者 山内 昌彦 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 (72)発明者 長竹 重明 埼玉県狭山市新狭山１丁目10番地１ ホン ダエンジニアリング株式会社内 Ｆターム(参考） 4E087 CA41 HA00 HA08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 筒状ワークの内周にスピニング加工で内
   歯を成形する方法であって、 主軸台に軸支されるマンドレルに筒状ワークを外嵌セッ
   トし、ワークをマンドレルと一緒に回転させつつ、スピ
   ニング加工用のローラによりワークの外周を軸方向にし
   ごいて、マンドレルの外周に形成した内歯成形用歯形の
   形状をワークの内周に転写するものにおいて、 前記ローラによるワーク外周のしごきをワークの回転方
   向を変えて少なくとも２回行う、 ことを特徴とする内歯成形方法。
2. 【請求項２】 筒状ワークの一端部内周にスピニング加
   工で内歯を成形する方法であって、 主軸台に軸支されるマンドレルにワークを外嵌セットす
   ると共に、心押台に軸支される心押軸をワークの一端部
   側の軸端に当接させてワークを軸方向に拘束し、この状
   態でワークをマンドレルと一緒に回転させつつ、スピニ
   ング加工用のローラによりワークの一端部外周を軸方向
   にしごいて、マンドレルの一端部外周に形成した内歯成
   形用歯形の形状をワークの一端部内周に転写するものに
   おいて、 ワークの一端部外周を前記ローラで前記軸端に向けて軸
   方向外方にしごく第１しごき工程と、ワークの一端部内
   周を前記ローラで前記軸端から軸方向内方にしごく第２
   しごき工程とを順に実行すると共に、第１しごき工程と
   第２しごき工程とでワークの回転方向を変える、 ことを特徴とする内歯成形方法。