JP2003326330A - Spacer for drive pinion and production method therefor - Google Patents

Spacer for drive pinion and production method therefor

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JP2003326330A
JP2003326330A JP2002135681A JP2002135681A JP2003326330A JP 2003326330 A JP2003326330 A JP 2003326330A JP 2002135681 A JP2002135681 A JP 2002135681A JP 2002135681 A JP2002135681 A JP 2002135681A JP 2003326330 A JP2003326330 A JP 2003326330A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide spacers for drive pinions by hydroforming, and to provide a production method therefor. <P>SOLUTION: A material pipe 1 is subjected to hydroforming to produce spacers 10 for drive pinions used for the differentials of a vehicle. The material pipe 1 having a hardness Hv of 100 to 125 is subjected to hydroforming under the forming pressure of 70 to 130 MPa to form the material pipe 1 so that the central part is made into a large-diameter part 13, an both edge parts are made into small-diameter parts 11. Thereafter, the large-diameter part 13 in the material pipe 1 is separated to produce two spacers 10 having almost the same shape. In this case, sufficient hardness is secured in both edge parts of the spacers 10, and wear and failures accompanying the wear are made less liable to be caused, and also, the occurrence of deformation on the insides of the spacers 10 is more securely prevented. Further, the spacers 10 provided with different load properties are formed from the same die. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、車両のデファレン
シャルに用いるドライブピニオン用スペーサ及びその製
造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive pinion spacer used for a vehicle differential and a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】図13の(A)及び(B)は、車両のデ
ファレンシャル(終減速装置)100の平断面図と側断
面図をそれぞれ示している。図示した車両のデファレン
シャル100は減速小歯車(ドライブピニオン)41、
減速大歯車(ドライブベベルギア)42、デファレンシ
ャルケース43、差動小歯車(デファレンシャルピニオ
ン)44、左右の差動大歯車(デファレンシャルサイド
ギア)45を有し、変速機出力の回転数とトルクを変換
し、駆動車輪(図示せず)に動力を伝達している。同図
に示すように、デファレンシャル100は動力の伝達方
向を直角に変えて駆動車輪に伝達するため、減速小歯車
41の軸部40にはラジアル、スラスト双方に荷重が加
わる。このため、減速小歯車41の軸部40の軸受とし
て、一対のテーパーベアリング50a、50bが用いら
れている。
2. Description of the Related Art FIGS. 13A and 13B are a plan sectional view and a side sectional view, respectively, of a vehicle differential 100. The illustrated vehicle differential 100 includes a reduction pinion (drive pinion) 41,
It has a large reduction gear (drive bevel gear) 42, a differential case 43, a small differential gear (differential pinion) 44, and large left and right differential gears (differential side gears) 45, and converts the rotation speed and torque of the transmission, Power is transmitted to driving wheels (not shown). As shown in the figure, since the differential 100 changes the power transmission direction to a right angle and transmits the power to the drive wheels, a load is applied to both the radial and thrust of the shaft portion 40 of the reduction gear 41. For this reason, a pair of taper bearings 50a and 50b are used as bearings for the shaft portion 40 of the reduction gear 41.

【0003】図13に示したデファレンシャル100に
おいて、歯車間の変位が大きいと歯車の歯が噛合うとき
に衝撃が発生し、デファレンシャルギヤノイズが発生す
る。このため、デファレンシャル100の歯車系に十分
な支持剛性と正常な歯当たりを確保する必要がある。従
来、デファレンシャル100の歯車間の変位を小さく保
つために、大歯車42は小歯車41を両持支持とし、大
歯車背面にスラストボルト47を設けて剛性強化を行っ
ている。また、小歯車支持の軸受50a、50bに与圧
を加えて軸受剛性を高めるとともに、デファレンシャル
100の歯車間の相対変位を小さく保っている。
In the differential 100 shown in FIG. 13, when the displacement between the gears is large, an impact is generated when the teeth of the gears are meshed with each other, and differential gear noise is generated. Therefore, it is necessary to secure sufficient supporting rigidity and normal tooth contact in the gear system of the differential 100. Conventionally, in order to keep the displacement between the gears of the differential 100 small, the large gear 42 supports the small gear 41 on both sides, and a thrust bolt 47 is provided on the rear surface of the large gear to strengthen the rigidity. Further, the bearing rigidity is increased by applying a pressure to the bearings 50a and 50b supporting small gears, and the relative displacement between the gears of the differential 100 is kept small.

【0004】従来、小歯車支持の軸受50a、50bに
与圧を加えるためには、軸受50a、50b内輪間にス
ペーサ10を挿入し、フランジ52を留めているナット
51を締め付けることにより、ナット51に適正な締付
トルクを与えている。無調整式のスペーサ10を利用す
る場合には、ナット51を締め付けることによってスペ
ーサ10を軸方向に変形させて、スペーサ10の両側に
あるテーパーベアリング50a、50bの各々に対して
与圧を定めている。この際、与圧をかけ過ぎるとデファ
レンシャル100に温度上昇、磨耗トルクの増大、寿命
の低下、さらには歯車騒音の増大等を招くことになる。
さらに、磨耗などの影響で緩みが発生するとスペーサ1
0の締め付け荷重は減少し、軸受50a、50bにガタ
が生じることになる。このため、スペーサ10は組み付
け時には、車種毎に適切な荷重で締め付けられており、
両端に当接された軸受50a、50bとの間に摺動を起
こさないように設定されている。しかしながら、適切に
設定された軸受50a、50bの与圧を維持するのは難
しく、運転時の振動などが原因でスペーサ10に僅かな
摺動が起こると、結果としてスペーサ10の端面で磨耗
が生じ、オイル(潤滑油)漏れなどの不具合が生じる場
合があった。このため、スペーサ10の端面の磨耗をで
きるだけ防止する必要がある。この対策として、従来、
端面の硬さを熱処理によって仕上げることが行われてい
るが、これはスペーサ10の加工工程と別工程になるた
め、製造時間とコストが上昇する要因となっていた。
Conventionally, in order to apply a pressure to the bearings 50a, 50b supporting small gears, the spacer 10 is inserted between the inner rings of the bearings 50a, 50b, and the nut 51 holding the flange 52 is tightened. The proper tightening torque is applied to. When the non-adjustable spacer 10 is used, the nut 51 is tightened to deform the spacer 10 in the axial direction, and pressurization is set for each of the tapered bearings 50a and 50b on both sides of the spacer 10. There is. At this time, if excessive pressurization is applied, the differential 100 will have a temperature rise, an increase in wear torque, a decrease in life, and an increase in gear noise.
Furthermore, if looseness occurs due to wear or the like, the spacer 1
The tightening load of 0 is reduced, and the bearings 50a and 50b are loosened. Therefore, the spacer 10 is tightened with an appropriate load for each vehicle type when assembled,
It is set so as not to cause sliding between the bearings 50a and 50b abutted on both ends. However, it is difficult to maintain the properly set pressurization of the bearings 50a and 50b, and when the spacer 10 slightly slides due to vibration during operation, as a result, wear occurs at the end surface of the spacer 10. In some cases, problems such as oil (lubricating oil) leakage occurred. Therefore, it is necessary to prevent wear of the end surface of the spacer 10 as much as possible. As a countermeasure against this, conventionally
The hardness of the end face is finished by heat treatment, but this is a process different from the process of processing the spacer 10, which causes a rise in manufacturing time and cost.

【0005】また、ドライブピニオン用スペーサ10は
一度使用されて加圧圧縮されると、塑性変形分は元に戻
らないため再利用できないという性質を有する。このた
め、適切な荷重で締め付けられなくなったスペーサ10
は速やかに交換される必要がある。しかしながら、従
来、スペーサ10が内側に変形を生じさせて、メンテナ
ンス時にスペーサ10を速やかに減速小歯車41の軸部
40から取外す作業に支障を生じさせる場合があった。
図14の(A)は、内側に変形(張り出し)2を生じさ
せたスペーサ10を示す図である。スペーサ10内部に
わずかな張り出し2が生じた場合、この張り出し2は目
視による確認が困難なため、従来、このままの形状でデ
ファレンシャル100に組付けられる場合があった。こ
の張り出し2そのものは、軸受50(図13参照)に与
圧を加えるスペーサ10の本来の目的を損なうものでは
ないが、しかし、スペーサ10に張り出し2が形成され
たままの状態で、スペーサ10を加圧圧縮すると、図1
4の(B)に示すように、スペーサ10に内側への変形
3が引き続き発生していた。これは、スペーサ10を圧
縮する際に、符号12’に示すように膨出部が圧縮され
ることで、付近の余肉2に内側に押し込まれる力が作用
するためである。この場合、変形量3によってスペーサ
10は組付け時に図13に示した減速小歯車41の軸部
40(点線s−s参照)ときつく結合し、双方を引き離
すことが困難になる。係る状態では、メンテナンス時に
スペーサ10を取り替える時(スペーサ10以外の部品
を交換する場合においても、スペーサ10を取外す場合
がある)に、減速小歯車41そのものを取り替える必要
が生じていた。しかしながら、近年のデファレンシャル
100には一層の静粛性を要求されているため、デファ
レンシャルギヤは歯数を増やして噛合い率を高め、精度
を向上して騒音性能を有利にしており、ギヤは高価なも
のになっている。また、スペーサ10を取り付ける軸部
40は通常、強度を高め、加工を容易にするために小歯
車41と一体形成されている。従って、スペーサ10の
取替え用のために、スペーサ10と一体になった減速小
歯車41を取り替えることは、使用者にとって非経済的
な選択となり、好ましくなかった。
Further, the drive pinion spacer 10 has the property that once it is used and compressed, it cannot be reused because the amount of plastic deformation does not return. Therefore, the spacer 10 that cannot be tightened with an appropriate load
Need to be replaced promptly. However, conventionally, the spacer 10 may be deformed inward, which may hinder the work of quickly removing the spacer 10 from the shaft portion 40 of the reduction gear 41 during maintenance.
FIG. 14A is a diagram showing the spacer 10 in which the deformation (protrusion) 2 is generated inside. When a slight overhang 2 is generated inside the spacer 10, it is difficult to visually confirm the overhang 2, and therefore, in the past, the overhang 2 may be assembled in the differential 100 in this shape. This overhang 2 itself does not impair the original purpose of the spacer 10 that applies pressure to the bearing 50 (see FIG. 13), however, the spacer 10 is not removed when the overhang 2 is formed on the spacer 10. When compressed under pressure, Fig. 1
As shown in FIG. 4B, the inward deformation 3 was continuously generated in the spacer 10. This is because when the spacer 10 is compressed, the bulging portion is compressed as indicated by reference numeral 12 ′, so that a force to be pushed inward is exerted on the extra thickness 2 in the vicinity. In this case, the amount of deformation 3 causes the spacer 10 to be tightly coupled to the shaft portion 40 (see the dotted line s-s) of the reduction gear 41 shown in FIG. In such a state, when the spacer 10 is replaced during maintenance (the spacer 10 may be removed even when the parts other than the spacer 10 are replaced), it is necessary to replace the reduction gear 41 itself. However, since the differential 100 in recent years is required to be even quieter, the differential gear increases the number of teeth to increase the meshing ratio, improves accuracy, and makes noise performance advantageous, and the gear is expensive. It has become a thing. Further, the shaft portion 40 to which the spacer 10 is attached is usually integrally formed with the pinion gear 41 in order to enhance strength and facilitate processing. Therefore, replacement of the reduction pinion 41 integrated with the spacer 10 for replacement of the spacer 10 is an uneconomical choice for the user and is not preferable.

【0006】さらに、スペーサ10は車種毎に適切な荷
重で締め付けられることを必要とするため、通常、車種
毎に異なる荷重特性を備えるようにスペーサ10は製造
されている。これは、車種の変更に伴って、デファレン
シャルに加わる負荷も変わるため、小歯車支持の軸受5
0a、50bに加える与圧の大きさも変化するためであ
る。ただし、荷重特性とはスペーサ10に加わる圧縮荷
重と、スペーサ10の変位との関係を指す。従来、スペ
ーサ10の荷重特性を車種毎に変化させるために、一般
的にスペーサ10の形状を変更していた。しかしなが
ら、この場合、車種毎に異なるスペーサの金型を用意す
る必要がある。また、切断や端面加工等の後加工におい
ても専用の型と、切削工具の制御案内をするジグが必要
となる。さらに、車種毎に金型を変更する場合には、必
要な金型数が多くなるため金型交換の作業時間も必要と
されるため、作業工程に無駄が生じやすかった。
Further, since the spacer 10 needs to be tightened with an appropriate load for each vehicle type, the spacer 10 is usually manufactured to have different load characteristics for each vehicle type. This is because the load applied to the differential changes as the vehicle type changes, so the bearing 5 supporting the small gear
This is because the magnitude of the pressure applied to 0a and 50b also changes. However, the load characteristic refers to the relationship between the compressive load applied to the spacer 10 and the displacement of the spacer 10. Conventionally, the shape of the spacer 10 has generally been changed in order to change the load characteristics of the spacer 10 for each vehicle type. However, in this case, it is necessary to prepare different molds for the spacer for each vehicle type. In addition, a dedicated die and a jig for guiding and controlling the cutting tool are also required in post-processing such as cutting and end face processing. Further, when the molds are changed for each vehicle type, the number of molds required is large, so that a work time for replacing the molds is required, and thus the work process is likely to be wasteful.

【0007】従って、従来、スペーサの両方の端面に十
分な硬さを確保して、端面に磨耗及びそれに伴う不具合
を発生しにくくし、スペーサの内側への変形の発生をよ
り確実に防止し、さらに、同一の金型から異なる荷重特
性を備えるように成形できるドライブピニオン用スペー
サと、その製造方法が求められている。
Therefore, conventionally, a sufficient hardness is secured on both end surfaces of the spacer so that the end surfaces are less likely to be worn and the defects associated therewith, and the inner deformation of the spacer is more reliably prevented. Further, there is a demand for a drive pinion spacer that can be molded from the same mold so as to have different load characteristics, and a manufacturing method thereof.

【0008】従来、ドライブピニオン用スペーサの製造
方法として、機械プレスによる機械加工と、液圧プレス
によるハイドロフォーム成形が主に利用されている。
Conventionally, as a method of manufacturing a drive pinion spacer, machining by a mechanical press and hydroforming by a hydraulic press have been mainly used.

【0009】例えば、機械プレスによるドライブピニオ
ン用スペーサの製造方法に関する先行技術として、特許
第2895748号公報に開示されたドライブピニオン
用スペーサの製造方法がある。また、液圧プレスによる
機械部品の製造方法に関する先行技術として、特公昭5
6−4332号公報に開示されたバルジ成形装置と、実
公平3−41860号公報及び特公平5−42564号
公報に開示されたターンバックルの製造装置と製造方法
を挙げることができる。
For example, as a prior art relating to a method for manufacturing a drive pinion spacer by mechanical pressing, there is a method for manufacturing a drive pinion spacer disclosed in Japanese Patent No. 2895748. Further, as a prior art relating to a method of manufacturing a mechanical part by a hydraulic press, Japanese Patent Publication No.
The bulge forming apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-4332 and the manufacturing apparatus and method for a turnbuckle disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 3-41860 and Japanese Patent Publication No. 5-42564 can be cited.

【0010】特許第2895748号公報に開示された
ドライブピニオン用スペーサの製造方法は、ドライブピ
ニオンの外周に設けたスペーサを軸受を介して軸方向に
押込む過程で、最大荷重が所定の範囲に達した後の荷重
の下降が緩かで、荷重が所定範囲内に長く維持されるス
ペーサを機械プレスにより製品のバラツキなく製造でき
る方法を提供することを目的としている。具体的には、
車両のドライブピニオンの軸部外周に装着されて前後の
軸受を位置決めするドライブピニオン用スペーサであっ
て、鋼管にスプリングバック作用をなす山形の膨出部が
周方向に形成されたドライブピニオン用スペーサを機械
プレスにて製造する方法において、鋼管に上記膨出部の
一方の傾斜部を予備加工する第1のバルジ工程と、予備
加工された傾斜部を所定の傾斜角度に加工すると同時に
該傾斜部の板厚を他の部分よりも薄く加工する第2のバ
ルジ工程と、膨出部の他方の傾斜部およびこれに続く筒
部を加工するネッキング工程と、上記筒部を仕上加工す
るリストライク工程とからなるドライブピニオン用スペ
ーサの製造方法を提供している。
In the method for manufacturing a drive pinion spacer disclosed in Japanese Patent No. 2895748, the maximum load reaches a predetermined range in the process of axially pushing the spacer provided on the outer periphery of the drive pinion through the bearing. It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a spacer, which has a gentle drop in load after being subjected to the above-mentioned process and whose load is maintained within a predetermined range for a long time, by a mechanical press without variations in products. In particular,
A drive pinion spacer that is mounted on the outer periphery of the drive pinion of a vehicle to position the front and rear bearings, and has a chevron-shaped bulging portion that acts as a springback on a steel pipe. In a method of manufacturing by a mechanical press, a first bulge step of pre-processing one inclined portion of the bulging portion in a steel pipe and a step of pre-processing the inclined portion at a predetermined inclination angle A second bulge process for working the plate thickness thinner than other parts, a necking process for working the other inclined part of the bulging part and the subsequent tubular part, and a rest-like process for finishing the tubular part. The present invention provides a method for manufacturing a drive pinion spacer comprising

【0011】特公昭56−4332号公報に開示された
バルジ成形装置は、一般に液体や成形ゴム等の成形媒体
を加圧型により圧縮し、成形媒体と成形型との間に介装
された被成形ワークを成形型に倣って変形させるバルジ
成形では、加圧型と成形型との間にずれが生じる場合が
あったのに鑑みて、加圧型と成形型のいずれか一方をフ
ロート型とし、加圧成形時でもフロート型が他方の型に
追従しやすくしている。
The bulge molding apparatus disclosed in Japanese Patent Publication No. 56-4332 generally compresses a molding medium such as liquid or molding rubber with a pressure mold, and a molding target is interposed between the molding medium and the molding mold. In bulge forming, in which the work is deformed according to the forming die, there was a case where there was a gap between the pressing die and the forming die. The float mold easily follows the other mold even during molding.

【0012】実公平3−41860号公報に開示された
ターンバックル胴部の製造装置は、下金型と上金型の重
合金型内に円形のパイプを装着し、このパイプ内に油等
の流体を充満した後にその圧力を徐々に高めてやるのみ
で、パイプ中間部に六角柱形の膨出部が形成されるター
ンバックル胴部を製造することで、工程数を減少させ
て、ターンバックル胴部を量産により安価に提供可能に
している。特公平5−42564号公報に開示されたタ
ーンバックルとその製造方法は、円形のパイプを素材と
し、このパイプの軸方向中間部を内圧によって径大方向
に膨出させることによって形成し、この際、円形パイプ
を塑性変形させてターンバックルに必要な強度を得てい
る。
The apparatus for manufacturing a turnbuckle body disclosed in Japanese Utility Model Publication No. 3-41860 has a circular pipe mounted in a superposed mold of a lower mold and an upper mold, and oil such as oil is placed in the pipe. By manufacturing the turnbuckle body in which the hexagonal column-shaped bulge is formed in the middle of the pipe by only gradually increasing the pressure after filling the fluid, the number of steps can be reduced and the turnbuckle can be reduced. The body can be mass-produced at low cost. The turnbuckle and its manufacturing method disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 5-42564 are formed by using a circular pipe as a raw material and bulging an axially intermediate portion of the pipe in a radial direction by internal pressure. , The circular pipe is plastically deformed to obtain the strength required for the turnbuckle.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】特許第2895748
号公報に開示されたドライブピニオン用スペーサの製造
方法は、機械プレスによりスペーサを製造する際に、片
方の端面を拡径するために加圧を受けた金属部材が余肉
を流動する際に加工硬化を生じさせて強度を高めている
が、しかしながら、他方の端面は材料パイプそのもので
あるため、別工程を必要としない限り、材料パイプの硬
さと大きく変わることはなかった。従って、このように
端面の硬さが片側のみ低い場合、硬さが低い側の端面の
み磨耗が進行しやすくなり、結果として端面の磨耗に伴
う不具合を生じやすくなり好ましくなかった。さらに、
特許第2895748号公報に開示された発明は、車種
毎にスペーサの荷重特性を変更する具体的な手段を備え
ていなかった。また、荷重特性として所定の荷重範囲で
平坦な荷重−圧縮特性を有するスペーサのみを考慮して
おり、車種の変更によって、これ以外の荷重特性がスペ
ーサに求められる場合に荷重特性を変える手段を備えて
いなかった。また、特公昭56−4332号公報、実公
平3−41860号公報及び特公平5−42564号公
報に開示された発明は、いずれも略円筒形状のワークの
内部に流動体を挿入し、この流圧によってワークを変形
させていた。しかしながら、これら発明はいずれもドラ
イブピニオン用スペーサに関するものではなく、故にス
ペーサの両方の端面に十分な硬さを確保して、端面に磨
耗及びそれに伴う不具合を発生しにくくし、スペーサの
内側への変形の発生をより確実に防止し、さらに、同一
の金型から異なる荷重特性を備えるように成形すること
を目的とするものではない。
Problems to be Solved by the Invention Patent No. 2895748
The method for manufacturing a drive pinion spacer disclosed in Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-242242 is used when a spacer is manufactured by a mechanical press, and a metal member that is pressed to expand the diameter of one end surface is processed when the excess fluid flows. Although hardening is caused to increase the strength, however, since the other end face is the material pipe itself, it does not significantly change from the hardness of the material pipe unless another step is required. Therefore, when the hardness of the end face is low on only one side as described above, abrasion is likely to progress only on the end face on the low hardness side, and as a result, a defect due to the wear of the end face is likely to occur, which is not preferable. further,
The invention disclosed in Japanese Patent No. 2895748 did not include a specific means for changing the load characteristics of the spacer for each vehicle type. In addition, considering only the spacer having a flat load-compression characteristic in the predetermined load range as the load characteristic, a means for changing the load characteristic is provided when the load characteristic other than this is required for the spacer by changing the vehicle type. Didn't. The inventions disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 56-4332, Japanese Utility Model Publication No. 3-41860 and Japanese Patent Publication No. 5-42564 all insert a fluid inside a substantially cylindrical work and The work was deformed by the pressure. However, these inventions are not related to the spacer for the drive pinion, and therefore ensure that both end surfaces of the spacer have sufficient hardness to prevent the end surface from being worn and troubles associated therewith, and not The purpose of the present invention is not to prevent deformation from occurring more reliably and to mold the same mold with different load characteristics.

【0014】本発明は、以上の点に鑑みてなされたもの
であり、スペーサの両方の端面に十分な硬さを確保し
て、端面に磨耗及びそれに伴う不具合を発生しにくく
し、スペーサの内側への変形の発生をより確実に防止
し、さらに、同一の金型から、異なる荷重特性を備える
ように成形するドライブピニオン用スペーサと、その製
造方法を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above points, and secures sufficient hardness on both end surfaces of the spacer so that the end surface is less likely to be worn and troubles associated therewith, and the inner side of the spacer is prevented. It is an object of the present invention to provide a drive pinion spacer that is more reliably prevented from being deformed and is molded from the same mold so as to have different load characteristics, and a manufacturing method thereof.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するための手段として、請求項1に記載した発明におい
ては、硬さHv100〜125の材料パイプを、70〜
130MPaの成形圧力でハイドロフォーム成形して、
中央部が大径部で両端部が小径部となるように前記材料
パイプを成形し、その後、前記材料パイプの前記大径部
を分離して、2個のほぼ同形のスペーサを製造すること
を特徴とする。このように構成することにより、加工後
のスペーサの硬さが必要硬さHv140以上となり、板
厚も安定するため、スペーサの端面と当接する軸受に磨
耗による寿命の低下が生じるのを防ぎ、また加工の容易
な形状とすることで、製造設備(金型、軸押しパンチ)
が簡単になり、生産性が向上する。
As a means for solving the above-mentioned problems, the present invention provides a material pipe having a hardness Hv100-125 of 70-
Hydroform molding with a molding pressure of 130 MPa,
Forming the material pipe such that the central portion has a large diameter portion and both end portions have a small diameter portion, and thereafter, the large diameter portion of the material pipe is separated to manufacture two spacers having substantially the same shape. Characterize. With this configuration, the hardness of the spacer after processing becomes the required hardness Hv140 or more, and the plate thickness is also stabilized, so that the life of the bearing that abuts against the end face of the spacer is prevented from being shortened due to abrasion, and Manufacturing equipment (die, axial push punch) by making the shape easy to process
Is easier and productivity is improved.

【0016】次に、請求項2に記載した発明において
は、請求項1に記載されたものにおいて、さらに、前記
スペーサの端部を、0.4〜1.2mmの加工代で研削
加工することを特徴とする。このように構成することに
より、ハイドロフォーム成形によるスペーサの端面の硬
さ分布のうち硬さの最適位置に軸受との当接面を形成す
ることができるため、スペーサの端面により確実に必要
硬さを備えて、軸受との間の当接面の精度を向上でき、
また軸押しパンチの使用寿命を延長できるので、軸押し
パンチの修正頻度が減少する。
Next, in the invention described in claim 2, in the structure described in claim 1, the end portion of the spacer is further ground by a machining allowance of 0.4 to 1.2 mm. Is characterized by. With this configuration, the contact surface with the bearing can be formed at the optimum hardness position in the hardness distribution of the end surface of the spacer formed by hydroforming, so that the end surface of the spacer can ensure the required hardness. The accuracy of the contact surface with the bearing can be improved by
Further, since the service life of the axial push punch can be extended, the correction frequency of the axial push punch is reduced.

【0017】さらに、請求項3に記載した発明において
は、請求項1に記載されたものにおいて、前記材料パイ
プを、前記小径部と前記大径部との間に膨出部を有する
ようにハイドロフォーム成形し、前記膨出部を成形する
場合に、軸押しパンチを前記膨出部の前記小径部側の根
元部まで挿入することを特徴とする。このように構成す
ることにより、ハイドロフォーム成形時にスペーサに内
側への張り出しが生じるのを確実に防止するため、スペ
ーサを軸方向に圧縮する際に膨出部近傍に内側に向う変
形を生じさせず、よってドライブピニオンの軸部との着
脱が容易になる。
Further, in the invention described in claim 3, in the invention described in claim 1, the material pipe is hydrolyzed so as to have a bulge portion between the small diameter portion and the large diameter portion. When forming the foam and forming the bulged portion, it is characterized in that the axial push punch is inserted up to the base of the bulged portion on the side of the small diameter portion. With this structure, it is possible to reliably prevent the spacer from protruding inward during hydroforming, so that the spacer does not deform inward in the vicinity of the bulge when the spacer is axially compressed. Therefore, it becomes easy to attach / detach to / from the shaft portion of the drive pinion.

【0018】さらに、請求項4に記載した発明において
は、請求項1に記載されたものにおいて、前記ハイドロ
フォーム成形を行う際に、軸押しパンチによる軸押し量
を変更することで、スペーサの荷重特性を変更すること
を特徴とする。このように構成することにより、金型を
変更することなく、しかし主にハイドロフォーム成形時
の軸押しパンチによる軸押し量を変化させることで、異
なる荷重特性を有するスペーサを製造することを可能と
し、故に異なる車種に同一の金型を適用でき、従来、多
くの金型及びジグを必要としていた点を改善し、製造設
備と加工工程の一層の効率化に貢献する。
Further, in the invention described in claim 4, in the invention described in claim 1, the load of the spacer is changed by changing the axial pressing amount by the axial pressing punch when performing the hydroform molding. It is characterized by changing the characteristics. With this configuration, it is possible to manufacture spacers having different load characteristics without changing the mold, but mainly by changing the axial push amount by the axial push punch during hydroform molding. Therefore, the same mold can be applied to different vehicle types, which improves many points that conventionally required many molds and jigs, and contributes to further efficiency of manufacturing equipment and processing steps.

【0019】さらに、請求項5に記載した発明において
は、請求項4に記載されたものにおいて、前記軸押しパ
ンチによる軸押しのタイミングは、前記材料パイプの拡
管変形後であることを特徴とする。このように構成する
ことにより、軸押しパンチによる軸押しのタイミングを
図るという非常に簡単な手段により、スペーサの増肉効
果を小径側に効果的に生じさせて、小径側の強度を上昇
させる。
Further, in the invention described in claim 5, in the invention described in claim 4, the timing of the axial pushing by the axial pushing punch is after the pipe expanding deformation of the material pipe. . With this configuration, the thickness of the spacer is effectively increased on the small diameter side by a very simple means of timing the axis pressing by the axial pressing punch, and the strength on the small diameter side is increased.

【0020】さらに、請求項6に記載した発明において
は、ドライブピニオンの2つの軸受の間に軸方向に圧縮
されて取り付けられるスペーサであって、該スペーサ
は、ハイドロフォーム成形により小径部と大径部との間
に膨出部を有し、以下の条件を備えることを特徴とす
る。 (1)7mm<R<15mm、 (2)1.4<t(max)/t(min)<1.65、か
つ、1.15<t(max)/元管側t(min)<1.4、 ここで、Rは前記膨出部の前記小径部外面の根元形状半
径、t(max)は前記膨出部の前記小径部側の最大厚
さ、t(min)は前記膨出部の前記大径部側の最小厚
さ、元管側t(min)は前記小径部の最小厚さである。
このように構成することにより、スペーサを軸方向に圧
縮する際に膨出部近傍に内側に向う変形が生じないの
で、ドライブピニオンの軸部に干渉しないで容易に取外
せる。
Further, in the invention described in claim 6, there is provided a spacer which is axially compressed and mounted between the two bearings of the drive pinion, the spacer being formed by hydroforming and having a small diameter portion and a large diameter portion. It is characterized in that it has a bulging portion between itself and the following conditions. (1) 7 mm <R <15 mm, (2) 1.4 <t (max) / t (min) <1.65, and 1.15 <t (max) / source tube side t (min) <1 .4, where R is the root shape radius of the outer surface of the small diameter portion of the bulging portion, t (max) is the maximum thickness of the bulging portion on the small diameter portion side, and t (min) is the bulging portion. The minimum thickness on the large diameter side and the source tube side t (min) are the minimum thickness on the small diameter side.
According to this structure, when the spacer is compressed in the axial direction, inward deformation does not occur in the vicinity of the bulging portion, so that the spacer can be easily removed without interfering with the shaft portion of the drive pinion.

【0021】そして、請求項7に記載した発明において
は、請求項6に記載されたものにおいて、前記スペーサ
の端部の硬さは、Hv140以上であることを特徴とす
る。このように構成することにより、スペーサの端面に
より確実に必要硬さを備えて、軸受との間の当接面の精
度を向上するため、デファレンシャルに使用する際、ス
ペーサの端面に磨耗を生じさせず、軸受の与圧を適切に
維持し、オイル漏れ等の不都合が生じるのを防止する。
According to the invention described in claim 7, in the invention described in claim 6, the hardness of the end portion of the spacer is Hv140 or more. With this structure, the end surface of the spacer is more reliably provided with the required hardness, and the accuracy of the contact surface with the bearing is improved. First, the pressure applied to the bearing is appropriately maintained to prevent problems such as oil leakage.

【0022】本発明に係るドライブピニオン用スペーサ
及び、その製造方法は基本的には以上のように構成され
るが、製品端面の磨耗及び該磨耗に伴う不具合をより発
生しにくくするために、材料パイプ特性、成形条件及び
後加工を適宜調整して、スペーサの端面の硬さをより一
層向上させることができる。また、部品設計、金型形状
及び成形条件を適宜調整して、スペーサの内側への変形
の発生をより一層確実に防止することができる。さら
に、本発明に係るドライブピニオン用スペーサの製造方
法は、小径端部と膨出部を含む小径側と、大径端部を含
む大径側の強度バランスによってスペーサの荷重特性を
決定するのが好ましい。この際、使用する材料パイプの
材質、肉厚、寸法により大径側の強度を定め、使用する
材料パイプの材質、肉厚、寸法と、そしてハイドロフォ
ーム成形時の軸押しパイプの軸押し量とこのパターンに
より小径側の強度を定め、さらに大径側の強度と小径側
の強度のバランスを選択することによって、同一の金型
から車種毎に異なるスペーサの荷重特性を設定してもよ
い。
The drive pinion spacer and the method for manufacturing the same according to the present invention are basically constructed as described above. However, in order to make it more difficult for the end face of the product to be worn and defects caused by the wear, The hardness of the end surface of the spacer can be further improved by appropriately adjusting the pipe characteristics, molding conditions and post-processing. In addition, it is possible to more reliably prevent the occurrence of the inner deformation of the spacer by appropriately adjusting the part design, the mold shape and the molding conditions. Further, in the method for manufacturing the drive pinion spacer according to the present invention, the load characteristics of the spacer are determined by the strength balance between the small diameter side including the small diameter end and the bulging portion and the large diameter side including the large diameter end. preferable. At this time, the strength on the large diameter side is determined by the material, wall thickness, and dimensions of the material pipe used, and the material, wall thickness, and dimension of the material pipe used, and the axial push amount of the axial push pipe during hydroforming. By defining the strength on the small diameter side by this pattern and selecting the balance between the strength on the large diameter side and the strength on the small diameter side, different load characteristics of the spacer may be set for each vehicle model from the same mold.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
ドライブピニオン用スペーサ及びその製造方法を添付し
た図を用いて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a drive pinion spacer according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to the accompanying drawings.

【0024】まず、本発明の実施の形態に係るドライブ
ピニオン用スペーサ10について説明する。図1は本発
明の実施の形態に係るドライブピニオン用スペーサ10
を示す断面図である。図示されるように、スペーサ10
は本体中央付近に膨出部12を有し、その膨出部(凸状
部)12を挟んで径の異なる小径端部(小径部)11と
大径端部(大径部)13を有する。特に、径差の大きい
膨出部12と小径端部11の間には、ゆるやかに湾曲す
るコーナ(湾曲部)を形成する。ただし、R1はコーナ
の小径部側外面の根元形状半径を、R2はコーナの小径
部側内面の根元形状半径を表している。スペーサ10が
小径端部11と大径端部13を有するのは、図13に示
したように、スペーサ10の両端に軸受50a、50b
を当接する際に、小歯車41に近い方の軸受50aによ
り大きな荷重が加わるため、小歯車41側(大径端部1
3側)の軸受50aの内輪と外輪寸法をより大きく選択
しているためである。
First, the drive pinion spacer 10 according to the embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a drive pinion spacer 10 according to an embodiment of the present invention.
FIG. As shown, the spacer 10
Has a bulging portion 12 near the center of the main body, and has a small diameter end portion (small diameter portion) 11 and a large diameter end portion (large diameter portion) 13 with different diameters sandwiching the bulging portion (convex portion) 12. . In particular, a gently curved corner (curved portion) is formed between the bulging portion 12 having a large difference in diameter and the small-diameter end portion 11. However, R1 represents the root shape radius of the outer surface of the corner on the small diameter portion side, and R2 represents the root shape radius of the inner surface of the corner on the small diameter portion side. The spacer 10 has the small-diameter end portion 11 and the large-diameter end portion 13 as shown in FIG.
Since a large load is applied to the bearing 50a closer to the pinion gear 41 when abutting the pinion, the pinion 41 side (the large diameter end portion 1
This is because the inner ring and outer ring dimensions of the bearing 50a on the (3 side) are selected to be larger.

【0025】図2は、変形前(A)と変形後(B)のス
ペーサ10を示す図である。図13に示したように、減
速小歯車41の軸部40上にスペーサ10を嵌合して、
ナット51によりスペーサ10を圧縮すると、図2の
(B)に示すように弾性変形と塑性変形を行ってスペー
サ10は軸方向に約2mm圧縮する。この際、符号1
2’に示すように、スペーサ10のうち軸方向に対する
強度がもっとも低い膨出部12は圧縮されて変形する。
この変形の際、塑性変形分は元に戻らないが、弾性変形
分は元に戻り、組み付けられた状態から荷重を除化して
いくと、0.2〜0.3mm程度スプリングバックする
ため、スペーサ10はこの両側に配置した軸受50a、
50b(図13参照)との間に与圧を定めることができ
る。
FIG. 2 shows the spacer 10 before (A) and after (B) deformation. As shown in FIG. 13, by fitting the spacer 10 on the shaft portion 40 of the reduction gear 41,
When the spacer 10 is compressed by the nut 51, elastic deformation and plastic deformation are performed as shown in FIG. 2B, and the spacer 10 is compressed by about 2 mm in the axial direction. At this time, reference numeral 1
As shown in 2 ', the bulging portion 12 of the spacer 10 having the lowest strength in the axial direction is compressed and deformed.
During this deformation, the plastic deformation amount does not return to the original, but the elastic deformation amount returns to the original, and when the load is divided from the assembled state, springback occurs by about 0.2 to 0.3 mm. 10 is a bearing 50a arranged on both sides of this,
A pressurization can be established between 50b (see FIG. 13).

【0026】次に、本発明の実施の形態に係るドライブ
ピニオン用スペーサ10の製造方法について、図3及び
図4に基づいて説明する。図3は本発明の実施の形態に
係るドライブピニオン用スペーサ10の製造方法を
(A)〜(C)の3段階に分けて示す図である。まず、
図3の(A)に示すように、材料パイプ1からスペーサ
10を製造する場合、使用する材料パイプ1の径を加工
後のスペーサ10の小径端部11の径と一致させる。こ
れは、ハイドロフォームは基本的に材料パイプ1を拡径
する加工であるため、加工前の材料パイプ1の径を小径
11側の寸法に設定することで、スペーサ10の加工を
容易にするためである。次に、図3の(B)に示すよう
に、材料パイプ1に対して、この内側からハイドロフォ
ーム成形を行って、材料パイプ1の形状を変化させる。
そして、図3の(C)に示すように、ハイドロフォーム
成形後の材料パイプ1を中央から二つに切り離して、そ
の両端面に研削加工を施すことにより、1つの材料パイ
プ1から2つのスペーサ10を2個取りする。このよう
に、ハイドロフォーム成形を行うことによって、1つの
材料パイプ1から製品2個取りによりスペーサ10を形
成する。ただし、製品1個取りまたは製品3個取り以上
でもスペーサ10を形成することは可能である。しか
し、1個取りの場合は片方(大径部13側)で拡管を行
いながら軸押しを行わなければならない。また、3個以
上を1度に形成する場合、両端以外(内側)の製品に軸
押しの効果を与える必要が生じる。この場合、内側の製
品の板厚分布が一定になってしまうため、形成した製品
間で品質のバラツキが大きくなる。全ての製品において
板厚を一定にすれば、品質のそろった製品を形成するこ
とは可能であるが、それが製品の要求仕様を満足できる
可能性は低い。
Next, a method of manufacturing the drive pinion spacer 10 according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3A to 3C are views showing a method of manufacturing the drive pinion spacer 10 according to the embodiment of the present invention in three stages, (A) to (C). First,
As shown in FIG. 3A, when the spacer 10 is manufactured from the material pipe 1, the diameter of the material pipe 1 to be used is made equal to the diameter of the small-diameter end portion 11 of the spacer 10 after processing. This is because hydroforming is basically a process for expanding the diameter of the material pipe 1. Therefore, by setting the diameter of the material pipe 1 before processing to the size on the small diameter 11 side, the spacer 10 can be easily processed. Is. Next, as shown in FIG. 3B, the material pipe 1 is subjected to hydroform molding from the inside to change the shape of the material pipe 1.
Then, as shown in FIG. 3C, the material pipe 1 after hydroforming is separated into two parts from the center, and both end faces thereof are subjected to a grinding process, so that one material pipe 1 is divided into two spacers. Take 2 of 10. In this way, the spacer 10 is formed by taking two products from one material pipe 1 by performing hydroforming. However, it is possible to form the spacer 10 by taking one product or more than three products. However, in the case of taking one piece, it is necessary to push the shaft while expanding the pipe on one side (the large diameter portion 13 side). In addition, when three or more pieces are formed at one time, it is necessary to give the effect of axial pushing to the products other than both ends (inside). In this case, since the plate thickness distribution of the inner product becomes constant, the quality of the formed products greatly varies. It is possible to form products of uniform quality by making the plate thickness constant in all products, but it is unlikely that they will meet the required specifications of the products.

【0027】ここで図4を参照して、図3の(B)に示
したスペーサ10のハイドロフォーム成形についてより
具体的に説明する。まず、図4の(A)に示すように、
スペーサ10の外面形状に倣った内面を有する金型20
を用意して、この金型20の内部に材料パイプ1を嵌合
する。金型20は内面に小径端部用凹部21、膨出部用
凹部22及び大径端部用凹部23を形成する。そして、
材料パイプ1の外面形状をこれら凹部21、22、23
に倣って変形させるために、材料パイプ1の両側と当接
するように軸押しパンチ30を金型20の内部に挿入す
る。材料パイプ1の外面と金型20の凹部22及び23
の間には空隙(隙間)24が形成され、この空隙24に
材料パイプ1の外面を逃すように、スペーサ10の内側
からハイドロフォーム成形を行う。具体的には、図4の
(B)に示すように、軸押しパンチ30を材料パイプ1
に完全に密着させた後、2つの軸押しパンチ30のうち
の一方に形成した管路39から充填液Wを材料パイプ1
内に充填する。ただし、充填液Wは水に防錆剤を加えた
ものが好ましい。そして、充填液Wの圧力によって材料
パイプ1を目的とする形状に変化させる際、過度の減肉
及びこれに伴う破裂が生じるのを防止するために、軸押
しパンチ30を金型20の内部に向けて押込む。従っ
て、充填液Wと軸押しパンチ30の圧力により材料パイ
プ1を加圧圧縮して、外表面を金型20の凹部21、2
2、23に倣って変形させて、材料パイプ1に小径端部
11、膨出部12及び大径端部13を一体に形成する。
The hydroform molding of the spacer 10 shown in FIG. 3B will be described more specifically with reference to FIG. First, as shown in FIG.
A mold 20 having an inner surface following the outer surface shape of the spacer 10.
Then, the material pipe 1 is fitted inside the mold 20. The mold 20 has a small-diameter end recess 21, a bulge recess 22, and a large-diameter end recess 23 formed on the inner surface thereof. And
The outer surface shape of the material pipe 1 is defined by these concave portions 21, 22, 23.
In order to deform the material pipe 1, the axial pressing punch 30 is inserted into the mold 20 so as to contact both sides of the material pipe 1. Outer surface of material pipe 1 and recesses 22 and 23 of mold 20
A void (gap) 24 is formed between them, and hydroforming is performed from the inside of the spacer 10 so as to allow the outer surface of the material pipe 1 to escape into this void 24. Specifically, as shown in FIG. 4B, the axial push punch 30 is attached to the material pipe 1.
Then, the filling liquid W is supplied from the conduit 39 formed in one of the two axial pressing punches 30 to the material pipe 1.
Fill inside. However, the filling liquid W is preferably water to which a rust preventive is added. Then, when the material pipe 1 is changed into a desired shape by the pressure of the filling liquid W, the axial push punch 30 is placed inside the die 20 in order to prevent excessive thinning and rupture accompanying it. Push in toward. Therefore, the material pipe 1 is pressed and compressed by the pressure of the filling liquid W and the axial pressing punch 30, and the outer surface of the material pipe 1 is depressed into the concave portions 21 and
The small-diameter end portion 11, the bulge portion 12, and the large-diameter end portion 13 are integrally formed on the material pipe 1 by deforming the material pipe 2 and 23.

【0028】従来の技術において説明したように、本発
明の実施の形態では、ハイドロフォーム成形を行うこと
によって、金型20を変えなくとも材料パイプ1の寸法
を変更することで、スペーサ10の全長を変えることを
可能とする。さらに、本発明に係る実施の形態は、部品
設計、金型形状、さらに成形条件を選択して、スペーサ
10に内側への張り出し2が生じるのを防止する。ま
た、材料パイプ特性、成形条件及び後加工を選択して、
スペーサ10の両方の端面に十分な硬さを確保する。そ
して、ハイドロフォーム成形時の軸押しパンチ30によ
る軸押し量を変更することで、一つの金型20から様々
な荷重特性を有するスペーサ10を製造するが、具体的
には後述する。
As described in the prior art, in the embodiment of the present invention, the length of the spacer 10 is changed by changing the size of the material pipe 1 by performing hydroform molding without changing the mold 20. It is possible to change. Further, in the embodiment according to the present invention, it is possible to prevent the spacer 2 from projecting inward 2 by selecting the part design, the mold shape, and the molding condition. Also, select the material pipe characteristics, molding conditions and post processing,
Sufficient hardness is secured on both end faces of the spacer 10. Then, the spacer 10 having various load characteristics is manufactured from one die 20 by changing the amount of axial pressing by the axial pressing punch 30 during hydroforming, which will be specifically described later.

【0029】ここで、部品設計、金型形状、さらに成形
条件を選択して、スペーサ10に図14に示したような
内側への張り出し2を生じさせない、本発明の実施の形
態に係るスペーサの製造方法について説明する。まず、
部品設計について説明する。部品設計では、内側への変
形が発生する部位の形状を最適化する必要がある。具体
的には、スペーサ10のコーナR1(図1参照)付近
に、内側に向う変形2(図14参照)を生じさせないよ
うに、スペーサ10のコーナR1の形状を最適化する。
これは、スペーサ10の小径端部11と膨出部12との
間に形成されるコーナR1は、スペーサ10に軸方向に
圧力が加わり、膨出部12が圧縮されて変形する際、そ
のコーナR1の大きさが小さいほど内側への変形量が大
きくなるためである。このため、コーナR1に内側に向
う変形を生じさせないためには、コーナR1の大きさを
より大きな値とすることが望ましい。通常、根元形状半
径をR1>7mmとすれば内側への変形はほぼ問題ない
レベルになる。しかしながら、コーナR1の大きさは、
スペーサ10の荷重特性(部品圧縮時の荷重と変位の関
係)に大きな影響を与える部分であり、大き過ぎると荷
重特性に悪影響を与える惧れが生じる。故に、好適なコ
ーナの根元形状半径R1の範囲は、7mm<R1<15
mmが望ましい。尚、この使用範囲は、本来、部品の大
きさに合わせて調整させるのが理想であるが、通常、車
両のデファレンシャル100(図13参照)で使用され
る小歯車41(小径部側で軸部40の直径25〜35m
m程度)においては、全ての場合に上記範囲を適用して
も問題はない。ただし、軸部40の径が大きくなるほ
ど、コーナの根元形状半径R1の大きさを上記範囲の上
限に近づけていく方が望ましい。
Here, the spacer design according to the embodiment of the present invention in which the spacer 10 is prevented from the inward protrusion 2 as shown in FIG. 14 by selecting the part design, the mold shape and the molding conditions. The manufacturing method will be described. First,
The part design will be described. In designing a part, it is necessary to optimize the shape of the part where the inward deformation occurs. Specifically, the shape of the corner R1 of the spacer 10 is optimized so as not to cause the inward deformation 2 (see FIG. 14) near the corner R1 of the spacer 10 (see FIG. 1).
This is because the corner R1 formed between the small-diameter end portion 11 of the spacer 10 and the bulging portion 12 is applied to the spacer 10 in the axial direction to compress and deform the bulging portion 12. This is because the smaller the size of R1, the larger the amount of inward deformation. Therefore, in order to prevent the corner R1 from being deformed inward, it is desirable that the size of the corner R1 be larger. Generally, if the radius of the root shape is R1> 7 mm, the inward deformation is at a level where there is almost no problem. However, the size of the corner R1 is
This is a portion that has a great influence on the load characteristics of the spacer 10 (the relationship between the load and the displacement when the parts are compressed). If it is too large, the load characteristics may be adversely affected. Therefore, the preferable range of the root shape radius R1 of the corner is 7 mm <R1 <15.
mm is desirable. It should be noted that, although it is ideal that this usage range is originally adjusted according to the size of the parts, normally, the small gear 41 (the shaft portion on the small diameter portion side) used in the differential 100 (see FIG. 13) of the vehicle is used. 40 diameter 25-35m
m), there is no problem even if the above range is applied in all cases. However, it is desirable that the larger the diameter of the shaft portion 40, the closer the root root shape radius R1 is to the upper limit of the above range.

【0030】次に、金型形状について説明する。コーナ
R1に内側に向う変形を生じさせるのを防止する金型形
状に関する条件として、金型形状と軸押しパンチ形状が
問題となる。ただし、金型20(図4参照)は部品形状
そのものであるため、本来、部品設計に問題がなけれ
ば、金型20にも問題はない。一方、ハイドロフォーム
成形時に適切な形状のスペーサ10を形成するために
は、軸押しパンチ30(図4参照)の形状がより一層重
要となる。即ち、図5の(B)に示すように、ハイドロ
フォーム成形時(図4参照)に軸押しパンチ30が膨出
部12の小径端部11側の根元までの長さがない場合
(軸押しパンチ30が短い場合)、軸押しパンチ30に
よって裏当てされないまま、膨出部12の小径端部11
側の根元付近に内側に向う張り出し2が生じる場合があ
る。しかしながら、図5の(A)に示すように、軸押し
パンチ30の先端部31からスペーサ10の小径端部1
1を支持する部位33までの長さを十分に取ると(符号
dに示した延長分参照)、ハイドロフォーム成形時に、
軸押しパンチ30を膨出部12の小径端部11側の根元
まで挿入することができ、スペーサ10が内側に張り出
すのを確実に防ぐことができる。尚、図5の(B)に示
すように、軸押しパンチ30が短い場合であっても、成
形条件によっては、内側に張り出し2を生じさせない、
適切なスペーサ10を製造することができる。しかしな
がら、この場合、張り出し2の発生を確実に防止するわ
けではないため、品質管理上、膨出部12の小径端部1
1側の根元まで押しパンチ30を挿入するのが望まし
い。
Next, the mold shape will be described. As conditions regarding the die shape that prevents the corner R1 from being deformed inward, the die shape and the axial push punch shape become problems. However, since the mold 20 (see FIG. 4) is the shape of the part itself, if there is no problem in the design of the part, the mold 20 has no problem. On the other hand, in order to form the spacer 10 having an appropriate shape at the time of hydroforming, the shape of the axial pressing punch 30 (see FIG. 4) becomes even more important. That is, as shown in FIG. 5B, when the axial pressing punch 30 does not have a length up to the root of the bulging portion 12 on the side of the small diameter end 11 during the hydroforming (see FIG. 4) (axial pressing). (When the punch 30 is short), the small diameter end 11 of the bulging portion 12 is not backed by the axial push punch 30.
There may be an inward protrusion 2 near the root of the side. However, as shown in FIG. 5A, from the tip 31 of the axial push punch 30 to the small diameter end 1 of the spacer 10.
When the length up to the portion 33 that supports 1 is sufficiently taken (see the extension indicated by the symbol d), during hydroforming,
The axial push punch 30 can be inserted up to the base of the bulging portion 12 on the side of the small-diameter end portion 11, and the spacer 10 can be reliably prevented from protruding inward. As shown in FIG. 5B, even if the axial pressing punch 30 is short, the overhang 2 does not occur inside depending on the molding conditions.
A suitable spacer 10 can be manufactured. However, in this case, since the occurrence of the overhang 2 is not reliably prevented, the small-diameter end portion 1 of the bulge portion 12 is taken into consideration for quality control.
It is desirable to insert the push punch 30 to the base of the first side.

【0031】次に、成形条件について説明する。成形条
件では、軸押しパンチ30の軸押し量の制御が最も重要
となる。図4の(B)を参照して説明したように、ハイ
ドロフォーム成形時にはある程度の軸押しは必ず必要に
なるが、過度の軸押しは材料パイプ1の内側への変形の
原因となり、内側への張り出しや過度の増肉という現象
が部品に現れるため好ましくない。ここで図6を参照し
て、内側に向う張り出し2を生じさせない、軸押しパン
チ30の軸押し量の制御について具体的に説明する。図
6の(A)はハイドロフォーム成形時に、適切な量の軸
押しが行われたときのスペーサ10を示す図である。図
4に示したように、軸押しパンチ30を金型20内部に
挿入して軸押しを増加させていくと、内圧が低く膨出部
12が形成される前は、材料パイプ1の中央部に向って
金属部材の余肉が流動される。ある程度内圧が上昇して
膨出部12が形成された後は、図6の(A)のt(ma
x)付近に示すように、軸押しパンチ30に近い側(小
径端部11側)の膨出部12の傾斜面に増肉が起こる。
さらに軸押しを増加させると、過度の軸押しが内側への
変形や張り出しと共に部分的な板厚増加として現れる。
さらに軸押しを継続すると、最終的には図6の(B)に
示すように、内側への張り出し2が発生する。内側への
張り出し2は既に座屈寸前と考えることができ、かなり
の軸押し量となっているが、これ以前においても変形の
兆候は現れている。即ち、この張り出し2は、膨出部1
2の斜面の増肉として現れるため、本発明の実施の形態
では、その板厚を適切な範囲内におくことで、係る変形
が発生するのを防止する。本発明の実施の形態では、板
厚の適切な範囲は、次の範囲が好適である。 1.4<t(max)/t(min)<1.65、かつ、 1.15<t(max)/元管側t(min)<1.4 ここで、t(max)は膨出部12の小径端部11側の最
大厚さ、t(min)は膨出部12の大径端部13側の最
小厚さ、元管側t(min)は小径端部11の最小厚さで
ある。t(min)及び元管側t(min)は、必ずしも一定
値である必要はないが、しかし成形条件の影響を受けに
くいため、軸押しの増加と共にt(max)/t(min)及
びt(max)/元管側t(min)は増加する。この際、い
ずれか一方でも範囲外となると、変形量は増加する。こ
のように、膨出部12付近の板厚を変化させることで、
スペーサ10を加圧圧縮した際に、膨出部12付近でス
プリングバックを行うことが可能になる。また、膨出部
12付近の板厚の差を適切な範囲内におくことで、内側
への張り出し2が生じるのを防ぐ。
Next, the molding conditions will be described. Under the molding conditions, the control of the axial pressing amount of the axial pressing punch 30 is the most important. As described with reference to FIG. 4 (B), a certain amount of axial pushing is always required during hydroforming, but excessive axial pushing causes deformation of the material pipe 1 to the inside, and It is not preferable because the phenomenon of overhang or excessive thickening appears in the parts. Here, with reference to FIG. 6, the control of the axial pushing amount of the axial pushing punch 30 that does not cause the inward protrusion 2 will be specifically described. FIG. 6A is a diagram showing the spacer 10 when an appropriate amount of axial pushing is performed during hydroforming. As shown in FIG. 4, when the axial pushing punch 30 is inserted into the die 20 to increase the axial pushing, the internal pressure is low and before the bulging portion 12 is formed, the central portion of the material pipe 1 is formed. The excess thickness of the metal member is flowed toward. After the internal pressure rises to some extent and the bulging portion 12 is formed, t (ma) in FIG.
As shown in the vicinity of x), thickening occurs on the inclined surface of the bulging portion 12 on the side closer to the axial pressing punch 30 (on the small-diameter end 11 side).
When the axial pushing force is further increased, excessive axial pushing force appears as a partial increase in plate thickness together with inward deformation and overhang.
When the shaft pushing is further continued, the inward overhang 2 finally occurs as shown in FIG. 6 (B). The protrusion 2 to the inside can be considered to be on the verge of buckling, and the amount of axial pushing is considerable, but there is a sign of deformation even before this. That is, this overhang 2 is the bulge 1
Since it appears as an increase in the thickness of the inclined surface of No. 2, in the embodiment of the present invention, such deformation is prevented by setting the plate thickness within an appropriate range. In the embodiment of the present invention, the appropriate range of the plate thickness is preferably the following range. 1.4 <t (max) / t (min) <1.65 and 1.15 <t (max) / source tube side t (min) <1.4 where t (max) is swelling The maximum thickness of the small-diameter end 11 side of the portion 12, t (min) is the minimum thickness of the large-diameter end 13 side of the bulging portion 12, and the source pipe side t (min) is the minimum thickness of the small-diameter end 11 Is. t (min) and the main tube side t (min) do not necessarily have to be constant values, but since they are not easily affected by molding conditions, t (max) / t (min) and t increase as the axial push increases. (Max) / source tube side t (min) increases. At this time, if either one of them goes out of range, the amount of deformation increases. In this way, by changing the plate thickness near the bulging portion 12,
When the spacer 10 is compressed under pressure, springback can be performed near the bulging portion 12. Further, by keeping the difference in the plate thickness in the vicinity of the bulging portion 12 within an appropriate range, it is possible to prevent the inward protrusion 2 from occurring.

【0032】また、成形条件としては、上述したよう
に、組付け前において、スペーサ10に内側への張り出
し2(図14参照)がないことが必要である。ただし、
張り出し2の変化量は僅かなために、生産過程において
合格品と不合格品との選別が困難な場合も起こり得る。
しかしながら、目視で分るほどの張り出し2は座屈寸前
であり、間違いなく変形の原因となるため好ましくな
い。
As described above, as a molding condition, it is necessary that the spacer 10 has no inward projection 2 (see FIG. 14) before the assembly. However,
Since the amount of change in the overhang 2 is small, it may occur that it is difficult to select acceptable products from rejected products in the production process.
However, the overhang 2 that can be seen visually is on the verge of buckling, which definitely causes deformation, which is not preferable.

【0033】さらに、成形条件としては、小径端部11
と膨出部12との間のコーナの小径端部11側外面の根
元形状半径R1及び小径端部11側内面の根元形状半径
R2は、R1>7mmかつR2>7mmを満たすことが
必要である(図1参照)。設計段階で膨出部12の形状
に関してコーナの根元形状半径R1及びR2が7mm以
上という条件を満たしている場合が前提となるが、膨出
部12の形状は軸押しの増加によって、図2の(B)に
示すように、根元形状半径R1及びR2が小さくなる傾
向がある。小径側外面の根元形状半径R1と小径側内面
の根元形状半径R2のいずれか一方でも7mm以下にな
ると、変形量は増加する。
Further, as the molding conditions, the small-diameter end portion 11
The radius R1 of the root shape of the outer surface on the side of the small diameter end 11 and the root shape radius R2 of the inner surface of the side of the small diameter end 11 between the bulging portion 12 and the corner must satisfy R1> 7 mm and R2> 7 mm. (See Figure 1). It is premised that the corner shape radii R1 and R2 of the corners satisfy the condition of 7 mm or more for the shape of the bulging portion 12 in the design stage, but the shape of the bulging portion 12 is increased due to the increase of the axial pushing. As shown in (B), the root shape radii R1 and R2 tend to be small. When either one of the root shape radius R1 of the small diameter side outer surface and the root shape radius R2 of the small diameter side inner surface becomes 7 mm or less, the amount of deformation increases.

【0034】従って、内側への変形を防止する部品形状
の制約条件は次のようになる。 (A)1.4<t(max)/t(min)<1.65、か
つ、 1.15<t(max)/元管側t(min)<1.4、 (B)組付け前において、内側への張り出しがないこ
と、かつ、 (C)R1>7mmかつR2>7mm
Therefore, the constraint condition of the shape of the part for preventing the inward deformation is as follows. (A) 1.4 <t (max) / t (min) <1.65, and 1.15 <t (max) / source tube side t (min) <1.4, (B) before assembly In, there is no protrusion to the inside, and (C) R1> 7mm and R2> 7mm

【0035】ここで、図7を参照して、部品組付け時の
内側への変形量の測定結果の一例について説明する。
尚、測定を行ったスペーサの寸法は、小径部側外径24
mm、大径部側外径29mm、膨出部最大径33mmで
ある。材料パイプは外径24mm、板厚1.8mm(引
き抜き材)を使用した。また、変形量は、組付け時を想
定して、部品を2.5mm圧縮して前後の内径変化によ
り測定した。図7に示しているように、1〜5に示した
項目のうち、1は全ての条件を満足するが、他のもの
(2〜5)は条件を満足できない項目を含んでいる。こ
の結果から、(A)〜(C)に記載の全ての条件を満足
しなければ変形量が増加することと、適正な範囲に近づ
けていくことで変形量が減少することが理解できる。
Here, with reference to FIG. 7, an example of the measurement result of the inward deformation amount at the time of assembling the parts will be described.
In addition, the dimension of the measured spacer is 24 mm on the small diameter side.
mm, the outer diameter of the large diameter portion is 29 mm, and the maximum diameter of the bulge portion is 33 mm. The material pipe used had an outer diameter of 24 mm and a plate thickness of 1.8 mm (drawing material). Further, the deformation amount was measured by compressing the part by 2.5 mm and changing the inner diameter before and after assuming the time of assembly. As shown in FIG. 7, among the items 1 to 5, 1 satisfies all the conditions, but the other items (2 to 5) include items that cannot satisfy the conditions. From this result, it can be understood that the deformation amount increases unless all the conditions described in (A) to (C) are satisfied, and that the deformation amount decreases by approaching the appropriate range.

【0036】次に、スペーサ10の両方の端面に十分な
硬さを確保する、本発明の実施の形態に係るスペーサの
製造方法について説明する。スペーサ10の外面形状は
上述したハイドロフォーム成形によって得られるが、製
品端面の磨耗及び該磨耗に伴う不具合の発生を防止する
スペーサ10を製造するためには、スペーサ10はHv
140以上の硬さを備える必要がある。これは、スペー
サ10の端面の硬さがこの値を下回ると、従来の技術で
説明したように、オイル漏れ等の不都合が生じることが
経験上知られているためである。このスペーサ10の端
面の硬さは、材料パイプ特性、成形条件及び後加工の3
つの条件によって決定される。以下、各条件について詳
細に説明する。
Next, a method of manufacturing the spacer according to the embodiment of the present invention, which secures sufficient hardness on both end surfaces of the spacer 10, will be described. The outer surface shape of the spacer 10 is obtained by the above-mentioned hydroform molding. However, in order to manufacture the spacer 10 which prevents the wear of the end surface of the product and the defects caused by the wear, the spacer 10 is made of Hv.
It must have a hardness of 140 or higher. This is because it is empirically known that when the hardness of the end surface of the spacer 10 falls below this value, inconveniences such as oil leakage occur as described in the related art. The hardness of the end surface of the spacer 10 depends on the material pipe characteristics, molding conditions and post-processing.
Determined by one condition. Hereinafter, each condition will be described in detail.

【0037】まず、材料パイプ特性について説明する。
本発明に係る実施の形態では、スペーサ10にHv14
0以上の硬さを備えるために、Hv100以上の硬さを
有する材料パイプ1を使用する。Hv100以下の硬さ
を有する材料パイプ1でも相対的に硬さを上昇させるこ
とは可能であるが、必要硬さ(Hv140以上)を達成
できる可能性が低下するため好ましくない。反対により
硬い材料を使用する場合、必要な端面硬さを確保するこ
とは容易になるが、硬い材料ほど加工性が悪くなるとい
う不都合が生じる。従って、本発明に係る実施の形態で
は、材料パイプ特性として、Hv100〜125程度の
硬さを有する材料パイプ1を利用する。
First, the material pipe characteristics will be described.
In the embodiment according to the present invention, the spacer 10 has the Hv 14
In order to have a hardness of 0 or higher, the material pipe 1 having a hardness of Hv 100 or higher is used. The material pipe 1 having a hardness of Hv100 or less can relatively increase the hardness, but it is not preferable because the possibility of achieving the required hardness (Hv140 or more) is reduced. On the contrary, when a hard material is used, it is easy to secure the required end face hardness, but the harder material has the disadvantage that the workability becomes worse. Therefore, in the embodiment according to the present invention, the material pipe 1 having a hardness of Hv100 to 125 is used as the material pipe characteristic.

【0038】次に、成形条件について説明する。Hv1
00〜125程度の硬さを有する材料パイプ1にハイド
ロフォーム成形を行う際、大径部13側は拡管されるた
め、大径部側13では特別な手段を講じなくとも、必要
硬さ(Hv140以上)を確保することができる。これ
は、ハイドロフォーム成形に伴って、加圧を受けた金属
部材が余肉を流動させるために加工硬化を生じさせて、
強度を高めるためである。具体的には、大径部13側は
加工硬化によってHv140〜160程度の範囲内で硬
さは上昇する。しかしながら、スペーサ10の小径部1
1側は拡径されないため、小径部11側の硬さを上昇さ
せるためには、材料パイプ1の端面に負荷(圧縮荷重)
を加えるように成形条件を選定する必要が生じる。
Next, the molding conditions will be described. Hv1
When hydroforming is performed on the material pipe 1 having a hardness of about 00 to 125, the large diameter portion 13 side is expanded, so that the large diameter portion 13 does not require any special means, but the required hardness (Hv140 Above) can be secured. This is because the metal member under pressure causes work hardening due to fluidization of the excess thickness with hydroform molding,
This is to increase the strength. Specifically, the hardness of the large diameter portion 13 side increases within the range of Hv 140 to 160 due to work hardening. However, the small diameter portion 1 of the spacer 10
Since the diameter of 1 side is not expanded, in order to increase the hardness of the small diameter portion 11 side, a load (compression load) is applied to the end surface of the material pipe 1.
It becomes necessary to select molding conditions so as to add

【0039】本発明に係る好適な実施の形態では、成形
条件として、時間、圧力及び軸押しパンチ30の軸押し
量を適切に制御して、特に小径部11側に必要な硬さを
確保する。この際、成形時間は5〜15秒程度の範囲が
一般的であるが、短時間で加工するほど端面の硬さは上
昇するため、5秒あるいはこれ以下の時間とすることが
望ましい。ただし、ここで言う成形時間は、材料に内圧
が付加されている時間を指し、金型20の開閉や充填液
Wの充填に要する時間は含まない。また、成形圧力は7
0〜200MPaの範囲が一般的であるが、低圧で加工
するほど端面の硬さは上昇するため、70〜130MP
a程度の圧力が望ましい。そして、軸押しパンチ30の
軸押し量の具体的な範囲は製品毎に異なるが(製品毎
に、成形範囲として10mm程度の幅がある)、一般的
に軸押し量は大きい程、端面の硬さは上昇する。しかし
ながら、軸押し量を大きくすることは材料パイプ1の長
さを長くすることになり経済的でない。実際には、成形
範囲の中間程度が最もバランスが取れている。また、さ
らに軸押し量が大きい場合には、端面硬さが上昇する反
面、内部硬さが低下する傾向があり、この場合、後加工
で端面の研削加工を行うには最適ではない。ただし、後
述するように、本発明の実施の形態では、軸押しパンチ
30の軸押しタイミングを適宜変更することによってス
ペーサ10の荷重特性を変化させるため、軸押しパンチ
30の軸押し量は小径部11側に必要な硬さを確保する
とともに、この荷重特性を設定する際に重要となる。
In the preferred embodiment according to the present invention, as molding conditions, time, pressure, and the amount of axial pushing of the axial pushing punch 30 are appropriately controlled to secure the hardness required especially on the small diameter portion 11 side. . At this time, the molding time is generally in the range of about 5 to 15 seconds, but the hardness of the end face increases as the processing is performed in a shorter time, so it is desirable to set the time to 5 seconds or less. However, the molding time mentioned here refers to the time during which the internal pressure is applied to the material, and does not include the time required for opening and closing the mold 20 and filling the filling liquid W. The molding pressure is 7
The range of 0 to 200 MPa is general, but the hardness of the end surface increases as the pressure is reduced, so 70 to 130 MPa
A pressure of about a is desirable. Although the specific range of the axial pressing amount of the axial pressing punch 30 varies depending on the product (each product has a forming range of about 10 mm), generally, the larger the axial pressing amount is, the harder the end surface becomes. Sa rises. However, increasing the axial pushing amount increases the length of the material pipe 1 and is not economical. In practice, the middle range of the molding range is the most balanced. Further, when the axial pushing amount is further large, the end surface hardness increases, but the internal hardness tends to decrease. In this case, it is not optimal for grinding the end surface in the post processing. However, as will be described later, in the embodiment of the present invention, the load characteristic of the spacer 10 is changed by appropriately changing the axial pushing timing of the axial pushing punch 30, so the axial pushing amount of the axial pushing punch 30 is small. It is important to secure the necessary hardness on the 11 side and set this load characteristic.

【0040】ここで、図8〜図10を参照して、スペー
サ10の硬さ分布に対する成形時間、成形圧力及び軸押
し量の影響について測定結果を元に説明する。ただし、
図8〜図10は、いずれも内径20.35(±0.2
5)mm、板厚1.8(±0.18)mmのSTKM鋼
管(Hv115±5)から長さ47.9(±0.15)
mmのスペーサ10を様々な条件で加工した場合の小径
側硬さ分布について示している。図8は、成形時間の硬
さ分布への影響を示したもので、4秒と10秒の二つの
成形時間を比較した場合、成形時間は短い方がより端面
硬さを上昇させることを示している。ただし、いずれの
条件も、スペーサ10の端部からの位置が0.4mm〜
1.2mmの範囲で必要な端面硬さ(Hv140以上)
を確保する。図9は、成形圧力(液圧)の硬さ分布への
影響を示したもので、80MPaと100MPaの二つ
の圧力を比較した場合、いずれの条件も、スペーサ10
の端部からの位置が0.4mm〜1.2mmの範囲で必
要な端面硬さ(Hv140以上)を確保することを示し
ている。また、同図から、一般的には成形圧力は70〜
200MPaの範囲が好適だとされているが、しかしよ
り低圧な、70〜130MPa程度の圧力は、適切な範
囲内で端面の硬さを上昇できることを示している。図1
0は、軸押し量の硬さ分布への影響を示したもので、1
0mmと12mmの二つの軸押し量を比較した場合、い
ずれの条件も、スペーサ10の端部からの位置が0.4
mm〜1.2mmの範囲で必要な端面硬さ(Hv140
以上)を確保することを示している。尚、軸押し量が大
きい方がより端面硬さを上昇させることは可能である
が、しかし、軸押し量に関しては、軸押し量の増加と共
に端面及び端面から近い範囲の硬さの上昇は見られる
が、硬さの低下が早く起こるため、研削加工の際にはそ
の量を少な目にする必要がある。従って、上述したよう
に、軸押し量が多い成形条件は、後加工として研削加工
を実施しない場合に適切な条件である。また、図10の
軸押し量10mmのスペーサ10を後加工として1mm
の研削加工を行った際、端面の硬さはHv154であ
り、大径側の端面の硬さはHv151であった。このス
ペーサ10を使用して実走耐久試験を実施した結果、締
め付け力の低下(部品の緩み)及びオイル漏れ等の不具
合は発生しなかった。以上、図8〜図10に示すよう
に、全ての成形条件において、スペーサ10の端部から
の位置が0.4mm〜1.2mmの範囲で必要な端面硬
さ(Hv140以上)を確保することが認められた。
Here, with reference to FIGS. 8 to 10, the influence of the molding time, the molding pressure and the axial pressing amount on the hardness distribution of the spacer 10 will be described based on the measurement results. However,
8 to 10 all show an inner diameter of 20.35 (± 0.2
5) mm, plate thickness 1.8 (± 0.18) mm STKM steel pipe (Hv115 ± 5), length 47.9 (± 0.15)
The hardness distribution on the small diameter side when the mm spacer 10 is processed under various conditions is shown. FIG. 8 shows the influence of the molding time on the hardness distribution. When two molding times of 4 seconds and 10 seconds are compared, it is shown that the shorter the molding time is, the more the end surface hardness is increased. ing. However, in any of the conditions, the position from the end of the spacer 10 is 0.4 mm to
End face hardness required in the range of 1.2 mm (Hv140 or more)
Secure. FIG. 9 shows the influence of the molding pressure (liquid pressure) on the hardness distribution. When two pressures of 80 MPa and 100 MPa are compared, the spacer 10 is
It is shown that the required end face hardness (Hv140 or more) is secured within a range of 0.4 mm to 1.2 mm from the end of the. Further, from the figure, generally, the molding pressure is 70-
The range of 200 MPa is said to be preferable, but a lower pressure of about 70 to 130 MPa indicates that the hardness of the end face can be increased within an appropriate range. Figure 1
0 indicates the effect of the axial pressing amount on the hardness distribution, and 1
When the two axial pushing amounts of 0 mm and 12 mm are compared, the position from the end of the spacer 10 is 0.4
mm-1.2 mm required end face hardness (Hv140
Above) is ensured. It should be noted that it is possible to increase the end face hardness more as the axial pushing amount increases.However, with respect to the axial pushing amount, it is observed that the hardness increases in the end face and in the range close to the end face as the axial pushing amount increases. However, since the hardness decreases rapidly, it is necessary to reduce the amount during grinding. Therefore, as described above, the molding condition in which the axial pressing amount is large is an appropriate condition when the grinding process is not performed as the post-processing. In addition, the spacer 10 with the axial pushing amount of 10 mm in FIG.
The hardness of the end face was Hv154 and the hardness of the end face on the large diameter side was Hv151 when the grinding process was performed. As a result of carrying out an actual running durability test using this spacer 10, defects such as reduction of tightening force (loosening of parts) and oil leakage did not occur. As described above, as shown in FIGS. 8 to 10, under all molding conditions, ensure the required end surface hardness (Hv 140 or more) within the range of 0.4 mm to 1.2 mm from the end of the spacer 10. Was recognized.

【0041】次に、後加工について説明する。本発明に
係る好適な実施の形態では、製品端面の表面粗さに関す
る品質を考慮し、スペーサ10の端面に後加工を施す。
尚、後加工は、端面の研削によりスペーサ10の一部を
除去することである。これは、金型20と軸押しパンチ
30は、加工を繰り返すことで磨耗や損傷により表面の
粗さが大きくなり、この状態の金型20と軸押しパンチ
30を使用し続けると粗い表面状態がスペーサ10に転
写されて製品品質を低下させる惧れがあるためである。
従って、必ずしも後加工は全ての部品に対して必要とさ
れるものではないが、常に一定品質のスペーサ10を提
供するためには、スペーサ10の端面に後加工を行うの
が望ましい。
Next, the post processing will be described. In the preferred embodiment according to the present invention, the end surface of the spacer 10 is post-processed in consideration of the quality of the surface roughness of the product end surface.
The post-processing is to remove a part of the spacer 10 by grinding the end surface. This is because the die 20 and the axial push punch 30 have large surface roughness due to wear and damage due to repeated machining, and if the die 20 and the axial push punch 30 in this state are continuously used, the rough surface state is This is because it may be transferred to the spacer 10 and deteriorate the product quality.
Therefore, although post-processing is not necessarily required for all parts, it is desirable to post-process the end surface of the spacer 10 in order to always provide the spacer 10 of constant quality.

【0042】後加工を実施する場合、硬さを確保する上
で研削加工する量が重要となる。成形条件によっては、
最表面においても十分な硬さを備えているが、成形条件
の幅をより広げるためにはスペーサ10の端部から0.
4〜1.2mmを研削加工することが最適である。通
常、硬さ分布は、図8〜図10に示すように、0〜0.
2mmの範囲でいったん下降し、0.2〜0.4mmで
上昇し、その後1.2mm程度まで一定値を保ち、その
後再び下降するという傾向を持つ。成形条件によって
は、1.8mm程度まで必要硬さを確保できる場合もあ
るが、より幅広い成形条件においても確実に必要な端面
硬さを確保できるように1.2mmを上限とするのが望
ましい。また、1.2mm以上とすることは材料の無駄
となるため適切ではない。
When post-processing is carried out, the amount of grinding processing is important for ensuring the hardness. Depending on the molding conditions,
The outermost surface has a sufficient hardness, but in order to further widen the range of molding conditions, the spacer 10 should have a hardness of 0.
It is optimal to grind 4 to 1.2 mm. Usually, the hardness distribution is 0 to 0..0 as shown in FIGS.
It tends to descend once within a range of 2 mm, rise at 0.2 to 0.4 mm, then maintain a constant value up to about 1.2 mm, and then descend again. Depending on the molding conditions, there is a case where the required hardness can be secured up to about 1.8 mm, but it is desirable to set 1.2 mm as the upper limit so that the required end face hardness can be reliably secured under a wider range of molding conditions. In addition, if the thickness is 1.2 mm or more, the material is wasted, which is not appropriate.

【0043】従って、本発明の実施の形態は、上述した
部品設計、金型形状及び成形条件の3つの条件を満足す
ることによって、組付け時に内側への変形を発生させな
いドライブピニオン用スペーサ及びその製造方法を提供
する。
Therefore, according to the embodiment of the present invention, by satisfying the three conditions of the above-mentioned component design, mold shape and molding condition, the drive pinion spacer and the spacer for the drive pinion which do not generate inward deformation at the time of assembling. A manufacturing method is provided.

【0044】さらに、本発明の実施の形態は、上記ハイ
ドロフォーム成形を行う際に、同一の金型から異なる荷
重特性を有するスペーサを製造することを可能にする。
以下、同一の金型20から異なる荷重特性を有するスペ
ーサ10を製造する具体的な手段について説明する。
Further, the embodiment of the present invention makes it possible to manufacture spacers having different load characteristics from the same mold when performing the above-mentioned hydroform molding.
Hereinafter, specific means for manufacturing the spacer 10 having different load characteristics from the same mold 20 will be described.

【0045】図1及び図2を参照して説明したように、
スペーサ10は本体中央付近に膨出部12を有し、車両
のデファレンシャルの小歯車41の軸部40(図13参
照)に組付けられる際、膨出部12を中心に変形する。
これは、ハイドロフォーム成形時に材料パイプ1を拡径
する際に、板厚が小径部11、大径部13と比較して薄
くなるため、スペーサ10の軸方向に加圧される際、圧
縮強度が最も低い膨出部12を中心に圧縮変形が生じる
ためである。ここで、再度図1を参照して、スペーサ1
0をほぼ中央から二つの区間に分け、小径端部11と膨
出部12を有する側を小径側a、大径端部13を有する
側を大径側bとし、そして図11及び図12を参照し
て、スペーサ10を加圧圧縮する際の小径側aと大径側
bのそれぞれの変形挙動について説明する。
As described with reference to FIGS. 1 and 2,
The spacer 10 has a bulging portion 12 near the center of the main body, and is deformed around the bulging portion 12 when assembled to the shaft portion 40 (see FIG. 13) of the differential gear 41 of the vehicle.
This is because when the material pipe 1 is expanded in diameter during hydroforming, the plate thickness becomes smaller than that of the small diameter portion 11 and the large diameter portion 13, so that the compressive strength when the spacer 10 is pressed in the axial direction. This is because compressive deformation occurs around the bulged portion 12 having the lowest value. Here, referring again to FIG. 1, the spacer 1
0 is divided into two sections from substantially the center, the side having the small diameter end portion 11 and the bulging portion 12 is the small diameter side a, the side having the large diameter end portion 13 is the large diameter side b, and FIGS. The respective deformation behaviors of the small-diameter side a and the large-diameter side b when the spacer 10 is pressurized and compressed will be described with reference to FIG.

【0046】図11の(A)は、スペーサ10を加圧圧
縮する際の小径側aの変形挙動を加圧前と加圧後の二つ
に分けて示しており、図2を用いて説明したように、軸
方向に加圧されると、小径端部11の直線部と比べて、
軸方向の強度の低い膨出部12が符号12’に示すよう
に変形し、圧縮方向に潰れることを示している。これ
は、小径側aの強度は、軸方向の圧縮強度の最も低い膨
出部12の強度によって定められることを示している。
また、このときの小径側aの荷重特性は図12の符号A
に示すように、初期の弾性変形領域で荷重が急激に増加
し、塑性変形が開始すると荷重値が減少するように挙動
する。図11の(B)は、スペーサ10を加圧圧縮する
際の大径側bの変形挙動を加圧前と加圧後の二つに分け
て示しており、軸方向に加圧されると、符号13’に示
すように圧縮方向に対して垂直方向に張り出すように変
形することを示している。このときの大径側bの荷重特
性は、図12の符号Cに示すように、初期の弾性変形領
域で荷重が急激に増加し、その後もさらに荷重値が上昇
し続けるように挙動する。
FIG. 11 (A) shows the deformation behavior of the small-diameter side a when the spacer 10 is pressed and compressed, divided into two before and after pressing, which will be described with reference to FIG. As described above, when pressure is applied in the axial direction, compared to the straight portion of the small-diameter end portion 11,
It shows that the bulging portion 12 having a low strength in the axial direction is deformed as indicated by reference numeral 12 'and is crushed in the compression direction. This indicates that the strength on the small diameter side a is determined by the strength of the bulging portion 12 having the lowest compressive strength in the axial direction.
In addition, the load characteristics on the small diameter side a at this time are indicated by reference character A in FIG.
As shown in, the load abruptly increases in the initial elastic deformation region, and when plastic deformation starts, the load value decreases. FIG. 11B shows the deformation behavior of the large-diameter side b when the spacer 10 is compressed under pressure, divided into two, before and after pressure application. , 13 ', it is deformed so as to project in the direction perpendicular to the compression direction. At this time, the load characteristic on the large diameter side b behaves such that the load sharply increases in the initial elastic deformation region and the load value continues to increase thereafter, as indicated by reference character C in FIG.

【0047】一般的に、スペーサ10の荷重と変位に関
する荷重特性は、特許第2895748号公報の第2頁
の左欄の第28行〜第32行に記載されているように、
ナットを所定量締込むとき、予め決められた適正な荷重
範囲まで荷重が上昇して上限に達し、その後膨出部の若
干の屈曲で最大荷重に近い荷重が維持されるのが望まし
いとされている。しかしながら、この荷重特性はスペー
サ10本体を小径側aと大径側bとに分けて考察した場
合、図11と図12を用いて説明したように、スペーサ
10の荷重特性は、小径側a及び大径側bの強度バラン
スによって決定されると説明することができる。
Generally, the load characteristics relating to the load and the displacement of the spacer 10 are as described in lines 28 to 32 in the left column of page 2 of Japanese Patent No. 2895748.
When the nut is tightened by a predetermined amount, it is desirable that the load rises to a predetermined appropriate load range and reaches the upper limit, and then the bending is slightly bent to maintain the load close to the maximum load. There is. However, when the main body of the spacer 10 is divided into the small-diameter side a and the large-diameter side b, the load characteristics of the spacer 10 are as shown in FIG. 11 and FIG. It can be explained that it is determined by the strength balance on the large diameter side b.

【0048】ここで図12を参照して、小径側aと大径
側bの強度バランスについて説明する。小径側aの強度
を大径側bの強度より低くした場合、スペーサ10の荷
重特性は小径側aによって特定され、図12の曲線Aに
示すように、荷重が上昇して上限に達した後、その最大
荷重を維持することなく下降する。また、小径側aの強
度を大径側bの強度より高くした場合、スペーサ10の
荷重特性は大径側bによって特定され、図12の曲線C
に示すように、荷重は上昇をしつづける。そして、小径
側aの強度と大径側bの強度とをほぼ等しくした場合、
スペーサ10の荷重特性は、図12の曲線Bに示すよう
に、荷重が上昇して上限に達した後、その最大荷重を維
持するようにふるまう。
Here, the strength balance between the small diameter side a and the large diameter side b will be described with reference to FIG. When the strength of the small diameter side a is made lower than the strength of the large diameter side b, the load characteristic of the spacer 10 is specified by the small diameter side a, and after the load increases and reaches the upper limit as shown by the curve A in FIG. , Descend without maintaining its maximum load. When the strength of the small diameter side a is made higher than the strength of the large diameter side b, the load characteristic of the spacer 10 is specified by the large diameter side b, and the curve C in FIG.
As shown in, the load continues to rise. When the strength on the small diameter side a and the strength on the large diameter side b are made substantially equal,
As shown by the curve B in FIG. 12, the load characteristic of the spacer 10 behaves so as to maintain the maximum load after the load rises and reaches the upper limit.

【0049】従って、スペーサ10の荷重特性を車種毎
に設定変更する場合には、本体を小径側aと大径側bに
分けて、各々の側の強度のバランスを選択して、スペー
サ10全体の荷重特性を車種毎の適切な設定に合わせる
ようにするのが望ましい。以下、図3に示した2個取り
の場合の、スペーサ10の小径側aと大径側bの荷重特
性の設定方法について説明する。
Therefore, when the load characteristics of the spacer 10 are changed for each vehicle type, the main body is divided into the small diameter side a and the large diameter side b, and the balance of strength on each side is selected to select the entire spacer 10. It is desirable to adjust the load characteristics of the vehicle to an appropriate setting for each vehicle type. Hereinafter, a method of setting the load characteristics on the small diameter side a and the large diameter side b of the spacer 10 in the case of the double picking shown in FIG. 3 will be described.

【0050】大径側bの強度は、使用する材料パイプ1
の材質、肉厚、寸法によりほぼ定められる。実際は、ハ
イドロフォーム成形時の成形条件及び金型20の形状の
影響を受けるが、しかしながら本発明の実施の形態では
同一金型で異なる荷重特性を有するスペーサ10を製造
することを目的とするため、金型20の変更を前提とせ
ず、故に金型20の形状の影響は事実上受けない。ま
た、ハイドロフォームの成形条件は大径側bの強度に影
響を与えるが、この影響は材料の影響よりも小さいた
め、大径側bの強度は、選択する材料の材質、肉厚、寸
法により定められると言える。尚、成形前後の材料強度
は、加工硬化の影響を受けるため、初期の強度が低いも
のほど成形前後の強度差が大きくなる傾向がある。一
方、小径側aの強度を設定するためには、使用する材料
パイプ1の材質、肉厚、寸法のみならず、ハイドロフォ
ーム成形時の成形条件を考慮する必要がある。この際、
成形条件としては、軸押しパイプ30の軸押し量とこの
パターンの影響が大きい。軸押し量に関しては、この量
を増加させることで小径側aの強度の上昇を達成でき
る。これは、軸押し量が増加するほど小径側aの強度に
影響する膨出部12の肉厚が増加し、そして軸押しによ
る材料の流動が増加することで加工硬化の影響が増大す
ることによる。また、軸押しパターンに関しては、軸押
しパイプ30の押し込みタイミングを遅めにすると、早
めにする場合と比べて小径側aの強度は上昇する。これ
は、軸押しパイプ30の軸押しが早い場合、材料パイプ
1が内圧により拡管される前に軸押しによって材料が送
りこまれるため、図3及び図4に示した2個取りの場
合、材料パイプ1中央の大径側bの増肉が起こり、大径
側bの強度上昇効果が現れ、つまり、軸押しによる増肉
効果が大径側bに使われるため、膨出部12の増肉がこ
の分減少し、小径側aの強度上昇を効果的に行うことが
困難になるためである。一方、軸押しパイプ30の軸押
しが遅い場合には、軸押しが十分に行われないうちに拡
管が起こるため、金型20と材料パイプ1とが当接した
後の軸押しとなり、金型20と材料パイプ1の摩擦によ
って、中央の大径側bは増肉せずに拡管後に材料が到達
できる膨出部12の増肉が起こり、この結果、小径側a
の強度上昇をより効果的に行うことができる。
The strength of the large-diameter side b is the material pipe 1 to be used.
It is almost determined by the material, wall thickness, and dimensions of. Actually, the molding conditions at the time of hydroform molding and the shape of the mold 20 are affected, however, in the embodiment of the present invention, since it is intended to manufacture the spacer 10 having different load characteristics with the same mold, It is not premised that the mold 20 is changed, and therefore, the shape of the mold 20 is virtually unaffected. Further, the molding conditions of the hydrofoam affect the strength on the large diameter side b, but since this effect is smaller than the effect of the material, the strength on the large diameter side b depends on the material, wall thickness, and size of the material selected. It can be said that it is set. Since the material strength before and after molding is affected by work hardening, the strength difference before and after molding tends to increase as the initial strength decreases. On the other hand, in order to set the strength on the small diameter side a, it is necessary to consider not only the material, the wall thickness, and the size of the material pipe 1 to be used but also the molding conditions at the time of hydroforming. On this occasion,
As the molding conditions, the amount of axial pushing of the axial pushing pipe 30 and this pattern have a great influence. With respect to the amount of axial pushing, increasing this amount makes it possible to increase the strength on the small diameter side a. This is because as the axial pressing amount increases, the wall thickness of the bulging portion 12 that affects the strength of the small diameter side a increases, and the material flow due to the axial pressing increases, so that the influence of work hardening increases. . Regarding the axial pushing pattern, when the pushing timing of the axial pushing pipe 30 is delayed, the strength on the small diameter side a is increased as compared with the case where it is advanced. This is because when the axial pushing of the axial pushing pipe 30 is fast, the material is fed by the axial pushing before the material pipe 1 is expanded by the internal pressure, so in the case of the two-piece picking shown in FIG. 3 and FIG. 1 The thickening on the large diameter side b at the center occurs, and the strength increasing effect on the large diameter side b appears. That is, since the thickening effect by axial pushing is used on the large diameter side b, This is because the amount decreases and it becomes difficult to effectively increase the strength on the small diameter side a. On the other hand, when the axial pushing of the axial pushing pipe 30 is slow, since the pipe is expanded before the axial pushing is sufficiently performed, the axial pushing is performed after the die 20 and the material pipe 1 are brought into contact with each other, and the die is pushed. Due to the friction between the material 20 and the material pipe 1, the central large diameter side b is not thickened, and the bulging portion 12 through which the material can reach after pipe expansion is thickened. As a result, the small diameter side a
The strength of can be increased more effectively.

【0051】以下、同一の金型20から様々な荷重特性
を有するスペーサ10を製造するための具体的な方法の
例について示す。ただし、スペーサ10は一つの材料パ
イプ1から2個取りされ、また荷重特性は図12のA〜
Cに示した3パターンにわかれるものとする。 荷重特性 A.下降 B.維持 C.上昇 1 材料強度 低い 中間 高い 2 軸押し量 少ない 中間 多い 3 軸押しタイミング 早め 中間 遅め 尚、以上の説明は一つの材料パイプ1から1つのスペー
サ10を製造する1個取りの場合は、成形条件において
小径側aと大径側bの軸押し量を個別に設定することが
可能となり、より細かい強度バランス設定が可能とな
る。ただし、1個取りの場合は、上述したように、大径
部13側で拡管を行いながら軸押しを行う必要が生じ
る。
An example of a specific method for manufacturing the spacer 10 having various load characteristics from the same mold 20 will be described below. However, two spacers 10 are taken from one material pipe 1, and the load characteristics are shown in FIG.
It shall be divided into three patterns shown in C. Load characteristics A. Descend B. Maintenance C. Rise 1 Material strength Low Intermediate High 2-axis pushing amount Low Intermediate high 3-axis pushing timing Advance Intermediate Intermediate Delay In addition, the above explanation is the molding condition in the case of one piece manufacturing one spacer 10 from one material pipe 1. In the above, it is possible to individually set the axial pressing amounts of the small diameter side a and the large diameter side b, and it is possible to set a finer strength balance. However, in the case of single picking, as described above, it is necessary to push the shaft while expanding the pipe on the large diameter portion 13 side.

【0052】ここで本発明の出願人によって行われた、
内径27mm、板厚2.45mm、全長180mmの寸
法を有する、STKM鋼管11A、12A、13Aの3
種類の材料パイプ1に対して、同一の金型から異なる荷
重特性を有するスペーサ10を製造したときの測定結果
について説明する。ただし、ハイドロフォーム成形は2
個取りで行い、成形後に中央で切断後、端面加工を行
い、完成品とした。また、ハイドロフォーム成形後のス
ペーサ10は全長70mm、小径側a寸法が内径27m
m、板厚2.45mm、大径側b寸法が内径31mm、
板厚2.3mm、膨出部12最大径が40mm、膨出部
12中央部が大径端部から25mmの位置とする。そし
て、軸押し量はすべての材料で片側10mmとし、軸押
しタイミングは強度が低い材料ほど早めの設定とした。
成形後の荷重特性の測定結果は、STKM鋼管11Aを
材料パイプとして使用したスペーサが図12のパターン
Aに近い特性を示し、STKM鋼管12Aを材料パイプ
として使用したスペーサが図12のパターンBに近い特
性を示し、そしてSTKM鋼管13Aを材料パイプとし
て使用したスペーサが図12のパターンCに近い特性を
示した。従って、金型を変更することなく、使用する材
料の特性や成形条件を変更することで、異なる荷重特性
を有するスペーサを製造することが認められた。
Made by the applicant of the present invention,
Three STKM steel pipes 11A, 12A, 13A having an inner diameter of 27 mm, a plate thickness of 2.45 mm, and a total length of 180 mm.
The measurement results when the spacers 10 having different load characteristics are manufactured from the same mold for the material pipes 1 of various types will be described. However, hydroform molding is 2
After individual molding, after molding, cutting at the center, end face processing was carried out to obtain a finished product. In addition, the spacer 10 after hydroforming has a total length of 70 mm and the small-diameter side a dimension is 27 m inside diameter.
m, plate thickness 2.45 mm, large diameter side b dimension is 31 mm inner diameter,
The plate thickness is 2.3 mm, the maximum diameter of the bulging portion 12 is 40 mm, and the central portion of the bulging portion 12 is 25 mm from the large-diameter end portion. The axial pushing amount was set to 10 mm on one side for all materials, and the axial pushing timing was set earlier for the material having lower strength.
The measurement result of the load characteristics after forming shows that the spacer using the STKM steel pipe 11A as a material pipe has a property close to the pattern A in FIG. 12, and the spacer using the STKM steel pipe 12A as a material pipe has a property close to the pattern B in FIG. The characteristics and the spacer using the STKM steel pipe 13A as the material pipe showed the characteristics close to the pattern C in FIG. Therefore, it was recognized that spacers having different load characteristics can be manufactured by changing the characteristics of the material used and the molding conditions without changing the mold.

【0053】尚、上記特許第2895748号公報の第
3頁の右欄の第6行〜第11行において、液圧プレスで
得られた製品は板厚が全部分ほぼ均一となるため、最大
荷重に達すると急激に弾性がなくなり、荷重の低下は急
激となり、従って鋼管のバラツキによってはスペーサの
締付け荷重は所定範囲外となり、あるいは弾性を失って
スペーサとし作用せず、取換えが必要となって無駄が多
いと説明している。これに対して、本発明の実施の形態
では、ハイドロフォーム成形を行う際に、軸押しパンチ
30による軸押し量、軸押しのタイミング、または材料
の変更を行うことで、同一の金型20からスペーサ10
の荷重特性を変更することを可能とし、特許第2895
748号公報に記載されているような、従来のハイドロ
フォーム成形によるスペーサの製造方法に見受けられて
いた問題点を克服する。従って、本発明の実施の形態
は、金型、ジグ等を最小にすることで製造設備の無駄を
なくし、また作業工程の無駄をなくすことで比較的簡単
な作業によって、スペーサの両方の端面に十分な硬さを
確保して、端面に磨耗及びそれに伴う不具合を発生しに
くくし、スペーサの内側への変形の発生をより確実に防
止し、さらに、同一の金型から、異なる荷重特性を備え
るドライブピニオン用スペーサを成形する。
It should be noted that, in the right column, lines 6 to 11 of page 3 of the above-mentioned Japanese Patent No. 2895748, the product obtained by the hydraulic press has a substantially uniform plate thickness in all parts, and therefore the maximum load is applied. When the pressure reaches, the elasticity suddenly disappears and the load decreases rapidly.Therefore, depending on the variation of the steel pipe, the tightening load of the spacer is out of the specified range, or it loses elasticity and does not act as a spacer and must be replaced. It explains that there is a lot of waste. On the other hand, in the embodiment of the present invention, when hydroforming is performed, by changing the axial pressing amount by the axial pressing punch 30, the timing of axial pressing, or the material, the same die 20 can be used. Spacer 10
It is possible to change the load characteristics of
The problems found in the conventional method of manufacturing a spacer by hydroforming as described in Japanese Patent No. 748 are overcome. Therefore, the embodiment of the present invention eliminates the waste of the manufacturing equipment by minimizing the mold, jig, etc., and also eliminates the waste of the working process, and by the relatively simple work, the spacers on both end surfaces of the spacer are removed. Sufficient hardness is ensured, wear on the end face and troubles accompanying it are less likely to occur, deformation of the spacer inside is prevented more reliably, and different load characteristics are provided from the same mold. Mold the drive pinion spacer.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載し
た発明によれば、加工後のスペーサの硬さが必要硬さH
v140以上となり、板厚も安定するため、スペーサの
端面と当接する軸受に磨耗による寿命の低下が生じるの
を防ぎ、また加工の容易な形状とすることで、製造設備
(金型、軸押しパンチ)が簡単になり、生産性が向上で
きる。
As described above, according to the invention described in claim 1, the hardness of the spacer after processing is the required hardness H.
Since v140 or more and the plate thickness is stable, the bearing that contacts the end surface of the spacer is prevented from being shortened in life due to wear, and the shape of the bearing makes it easy to process, so that the manufacturing equipment (die, axial punch) ) Is simple and productivity can be improved.

【0055】請求項2に記載した発明によれば、請求項
1に記載した発明の奏する効果に加え、ハイドロフォー
ム成形によるスペーサの端面の硬さ分布のうち硬さの最
適位置に軸受との当接面を形成することができるため、
スペーサの端面により確実に必要硬さを備えて、軸受と
の間の当接面の精度を向上でき、また軸押しパンチの使
用寿命を延長できるので、軸押しパンチの修正頻度が減
少できる。
According to the invention described in claim 2, in addition to the effect of the invention described in claim 1, in the distribution of hardness of the end surface of the spacer formed by hydroforming, the bearing is placed at the optimum position of hardness. Since the contact surface can be formed,
Since the end surface of the spacer is more reliably provided with the required hardness, the accuracy of the contact surface with the bearing can be improved, and the service life of the axial pressing punch can be extended, so that the frequency of correcting the axial pressing punch can be reduced.

【0056】そして、請求項3に記載した発明によれ
ば、請求項1に記載した発明の奏する効果に加え、ハイ
ドロフォーム成形時にスペーサに内側への張り出しが生
じるのを確実に防止するため、スペーサを軸方向に圧縮
する際に膨出部近傍に内側に向う変形を生じさせず、よ
ってドライブピニオンの軸部との着脱が容易にできる。
According to the invention described in claim 3, in addition to the effect of the invention described in claim 1, in order to reliably prevent the spacer from inwardly projecting during hydroforming, the spacer is prevented. When the drive shaft is compressed in the axial direction, the inward deformation is not generated in the vicinity of the bulging portion, so that the drive pinion can be easily attached to and detached from the drive shaft.

【0057】請求項4に記載した発明によれば、請求項
1に記載した発明の奏する効果に加え、金型を変更する
ことなく、しかし主にハイドロフォーム成形時の軸押し
パンチによる軸押し量を変化させることで、異なる荷重
特性を有するスペーサを製造することを可能とし、故に
異なる車種に同一の金型を適用でき、従来、多くの金型
及びジグを必要としていた点を改善し、製造設備と加工
工程の一層の効率化に貢献できる。
According to the invention described in claim 4, in addition to the effect of the invention described in claim 1, the amount of axial pressing by the axial pressing punch during the hydroform molding is mainly performed without changing the die. By making it possible to manufacture spacers having different load characteristics, it is possible to apply the same mold to different vehicle types, improving the point that many molds and jigs were required in the past. It can contribute to the further efficiency of equipment and processing processes.

【0058】請求項5に記載した発明によれば、請求項
4に記載した発明の奏する効果に加え、軸押しパンチに
よる軸押しのタイミングを図るという非常に簡単な手段
により、スペーサの増肉効果を小径側に効果的に生じさ
せて、小径側の強度を上昇できる。
According to the invention described in claim 5, in addition to the effect achieved by the invention described in claim 4, the effect of increasing the thickness of the spacer is achieved by a very simple means of timing the axial pushing by the axial pushing punch. Can be effectively generated on the small diameter side, and the strength on the small diameter side can be increased.

【0059】さらに、請求項6に記載した発明によれ
ば、スペーサを軸方向に圧縮する際に膨出部近傍に内側
に向う変形が生じないので、ドライブピニオンの軸部に
干渉しないで容易に取外しできる。
Further, according to the invention described in claim 6, when the spacer is axially compressed, inward deformation is not generated in the vicinity of the bulging portion, so that it is possible to easily perform without interfering with the shaft portion of the drive pinion. It can be removed.

【0060】請求項7に記載した発明によれば、請求項
6に記載した発明の奏する効果に加え、スペーサの端面
により確実に必要硬さを備えて、軸受との間の当接面の
精度を向上するため、デファレンシャルに使用する際、
スペーサの端面に磨耗を生じさせず、軸受の与圧を適切
に維持し、オイル漏れ等の不都合が生じるのを防止でき
る。
According to the invention described in claim 7, in addition to the effect of the invention described in claim 6, the end face of the spacer has a certain required hardness to ensure the accuracy of the contact surface with the bearing. In order to improve the
It is possible to prevent the occurrence of inconveniences such as oil leakage by maintaining the proper pressurization of the bearing without causing wear on the end surface of the spacer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係るドライブピニオン用
スペーサの側断面図を示す図である。
FIG. 1 is a side sectional view of a drive pinion spacer according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したスペーサを加圧圧縮したときの前
後の状態を(A)、(B)に分けて示す図である。
FIG. 2 is a view showing states before and after the spacer shown in FIG. 1 is compressed under pressure, divided into (A) and (B).

【図3】本発明の実施の形態に係るスペーサの製造方法
を(A)、(B)、(C)の3段階に分けて示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a method of manufacturing a spacer according to an embodiment of the present invention, which is divided into three stages (A), (B), and (C).

【図4】図3の(B)段階で行うハイドロフォーム成形
をより具体的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram more specifically showing the hydroform molding performed in the step (B) of FIG.

【図5】スペーサの製造方法に関し、軸押しパンチの長
さによるスペーサの内側への張り出しの影響を、
(A)、(B)の2形態に分けて示す図である。
FIG. 5 relates to a manufacturing method of a spacer, showing the influence of the protrusion of the spacer to the inside due to the length of the axial pressing punch.
It is a figure which divides and shows into two forms of (A) and (B).

【図6】スペーサの製造方法に関し、軸押しパンチの軸
押し量によるスペーサの内側への張り出しの影響を、
(A)、(B)の2形態に分けて示す図である。
FIG. 6 relates to a manufacturing method of a spacer, showing the influence of the protrusion of the spacer to the inside by the axial pressing amount of the axial pressing punch.
It is a figure which divides and shows into two forms of (A) and (B).

【図7】スペーサ組付け時の内側への変形量の測定結果
を表として示す図である。
FIG. 7 is a table showing a result of measuring an inward deformation amount when a spacer is assembled.

【図8】スペーサの製造方法に関し、硬さ分布に対する
成形時間の影響をグラフとして示す図である。
FIG. 8 is a graph showing the influence of molding time on the hardness distribution in the spacer manufacturing method.

【図9】スペーサの製造方法に関し、硬さ分布に対する
成形圧力の影響をグラフとして示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing, as a graph, the effect of molding pressure on the hardness distribution in the manufacturing method of the spacer.

【図10】スペーサの製造方法に関し、硬さ分布に対す
る軸押し量の影響をグラフとして示す図である。
FIG. 10 is a graph showing the influence of the axial pressing amount on the hardness distribution in the spacer manufacturing method.

【図11】スペーサを加圧圧縮する際の、小径側と大径
側のそれぞれの変形挙動を(A)と(B)に分けて示す
図である。
FIG. 11 is a diagram showing the deformation behaviors of the small diameter side and the large diameter side separately when (A) and (B) when the spacer is pressed and compressed.

【図12】スペーサの荷重と変位に関する荷重特性を
(A)下降、(B)維持、(C)上昇の3つに分けて示
す図である。
FIG. 12 is a diagram showing the load characteristics related to the load and displacement of the spacer, which are divided into three parts: (A) descending, (B) maintaining, and (C) ascending.

【図13】ドライブピニオン用スペーサを用いるデファ
レンシャルの平断面図と側断面図を(A)、(B)に分
けて示す図である。
FIG. 13 is a plan sectional view and a side sectional view of a differential using a drive pinion spacer, which are divided into (A) and (B).

【図14】内側に張り出しを有するスペーサを加圧圧縮
したときの前後の状態を(A)、(B)に分けて示す図
である。
FIG. 14 is a view showing the front and rear states when a spacer having an inward projection is compressed under pressure, divided into (A) and (B).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 材料パイプ 10 ドライブピニオン用スペーサ 11 小径端部(小径部) 12 膨出部(凸状部) 13 大径端部(大径部) 20 金型 30 軸押しパンチ 40 減速小歯車の軸部 41 減速小歯車(ドライブピニオン) 50a、50b 軸受(テーパーベアリング) 100 デファレンシャル 1 Material pipe 10 Drive pinion spacer 11 Small diameter end (small diameter portion) 12 Bulging part (convex part) 13 Large diameter end (large diameter portion) 20 mold 30 axis push punch 40 Reduction gear shaft 41 Reduction Gear (Drive Pinion) 50a, 50b bearings (taper bearings) 100 differential

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 硬さHv100〜125の材料パイプ
を、70〜130MPaの成形圧力でハイドロフォーム
成形して、中央部が大径部で両端部が小径部となるよう
に前記材料パイプを成形し、その後、前記材料パイプの
前記大径部を分離して、2個のほぼ同形のスペーサを製
造することを特徴とするドライブピニオン用スペーサの
製造方法。
1. A material pipe having a hardness of Hv100 to 125 is hydroformed at a molding pressure of 70 to 130 MPa, and the material pipe is molded so that a central portion has a large diameter portion and both end portions have small diameter portions. After that, the large diameter portion of the material pipe is separated, and two spacers having substantially the same shape are manufactured, and a method for manufacturing a spacer for a drive pinion.
【請求項2】 さらに、前記スペーサの端部を、0.4
〜1.2mmの加工代で研削加工することを特徴とする
請求項1に記載のドライブピニオン用スペーサの製造方
法。
2. The end portion of the spacer is 0.4
The method for manufacturing a drive pinion spacer according to claim 1, wherein the machining is performed with a machining allowance of up to 1.2 mm.
【請求項3】 前記材料パイプを、前記小径部と前記大
径部との間に膨出部を有するようにハイドロフォーム成
形し、前記膨出部を成形する場合に、軸押しパンチを前
記膨出部の前記小径部側の根元部まで挿入することを特
徴とする請求項1に記載のドライブピニオン用スペーサ
の製造方法。
3. The material pipe is hydroformed so as to have a bulging portion between the small diameter portion and the large diameter portion, and when the bulging portion is molded, the axial pushing punch is used to expand the material. The method for manufacturing a drive pinion spacer according to claim 1, wherein the root portion of the protruding portion on the side of the small diameter portion is inserted.
【請求項4】 前記ハイドロフォーム成形を行う際に、
軸押しパンチによる軸押し量を変更することで、スペー
サの荷重特性を変更することを特徴とする請求項1に記
載のドライブピニオン用スペーサの製造方法。
4. When performing the hydroform molding,
The method for manufacturing a spacer for a drive pinion according to claim 1, wherein a load characteristic of the spacer is changed by changing an axial pressing amount of the axial pressing punch.
【請求項5】 前記軸押しパンチによる軸押しのタイミ
ングは、前記材料パイプの拡管変形後であることを特徴
とする請求項4に記載のドライブピニオン用スペーサの
製造方法。
5. The method of manufacturing a drive pinion spacer according to claim 4, wherein the timing of axial pushing by the axial pushing punch is after the material pipe is expanded and deformed.
【請求項6】 ドライブピニオンの2つの軸受の間に軸
方向に圧縮されて取り付けられるスペーサであって、該
スペーサは、ハイドロフォーム成形により小径部と大径
部との間に膨出部を有し、以下の条件を備えることを特
徴とするドライブピニオン用スペーサ。 (1)7mm<R<15mm、 (2)1.4<t(max)/t(min)<1.65、か
つ、1.15<t(max)/元管側t(min)<1.4、 ここで、Rは前記膨出部の前記小径部外面の根元形状半
径、t(max)は前記膨出部の前記小径部側の最大厚
さ、t(min)は前記膨出部の前記大径部側の最小厚
さ、元管側t(min)は前記小径部の最小厚さである。
6. A spacer which is axially compressed and mounted between two bearings of a drive pinion, wherein the spacer has a bulging portion between a small diameter portion and a large diameter portion by hydroforming. A drive pinion spacer characterized by having the following conditions. (1) 7 mm <R <15 mm, (2) 1.4 <t (max) / t (min) <1.65, and 1.15 <t (max) / source tube side t (min) <1 .4, where R is the root shape radius of the outer surface of the small diameter portion of the bulging portion, t (max) is the maximum thickness of the bulging portion on the small diameter portion side, and t (min) is the bulging portion. The minimum thickness on the large diameter side and the source tube side t (min) are the minimum thickness on the small diameter side.
【請求項7】 前記スペーサの端部の硬さは、Hv14
0以上であることを特徴とする請求項6に記載のドライ
ブピニオン用スペーサ。
7. The hardness of the end portion of the spacer is Hv14.
The drive pinion spacer according to claim 6, wherein the spacer is 0 or more.
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