JP3562244B2 - テーパ状スプライン歯成形装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機用歯車等において用いられるテーパ状スプライン歯を成形するための装置に関するもので、より詳細には、予め外周面に互いに平行な複数の直状スプライン歯を軸心方向に沿って形成した粗形材に対し、その両端面にそれぞれ保持部材を当接させることによって該粗形材を所定の加工位置に位置決め保持し、さらにこの状態から前記粗形材の直状スプライン歯にテーパ状スプライン歯成形部を押し当てることにより、該直状スプライン歯をそれぞれテーパ状スプライン歯に成形するようにしたテーパ状スプライン歯成形装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、四輪自動車の変速機に適用されるクラッチギアには、不用意なギア抜けを防止するため、スリーブとの噛み合い機構としてテーパ状スプライン歯を適用するものがある。
【０００３】
このテーパ状スプライン歯は、先端に向けて漸次歯厚が大となるようにテーパ状に形成したもので、スリーブのスプライン歯と噛み合っている状態において関連部品のばらつき、がた、負荷等の要因により、スリーブのスプライン歯に抜け方向の力が発生しないようにしている。
【０００４】
この種のテーパ状スプライン歯は、上述したように、軸方向に沿って歯厚が変化するものであるため、従前の直状スプライン歯を成形するための装置を適用してこれを成形することが困難である。
【０００５】
このため従来では、図１０に示すような成形装置が提供されている。
【０００６】
この成形装置は、互いに開閉する上型１および下型２を備えるとともに、該下型２に軸心が鉛直方向に沿う状態で配設したワークベース３と、水平方向に沿って互いに放射状に配設し、それぞれがワークベース３の軸心に近接離反する態様で個々の長手方向に進退移動する複数のダイ４とを備えている。
【０００７】
上記の成形装置では、まず、粗形材Ｗｓ をワークベース３の先端部に配置し、この状態から上型１を下動させることにより、これら上型１および下型２の間に粗形材Ｗｓ を位置決め保持させる。このとき、粗形材Ｗｓ には、従前から用いられている成形装置を適用して、予め外周面に互いに平行な複数の直状スプライン歯Ｓｓ を軸心方向に沿って形成しておく。
【０００８】
上述した状態から複数のダイ４をそれぞれワークベース３の軸心に近接する方向に移動させ、各ダイ４の先端部に形成したテーパ状スプライン歯成形部４ａを粗形材Ｗｓ の直状スプライン歯Ｓｓ に押し当てれば、該直状スプライン歯Ｓｓ がそれぞれテーパ状スプライン歯に成形されることになる。
【０００９】
このような成形装置によれば、鍛造のみの成形となるため、クラッチギアの製造工程を簡略化できるとともに、クラッチギアのギア部とテーパ状スプライン歯とでメタルフローが切断されないため、高強度のクラッチギアを成形することができるようになる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した成形装置にあっては、多数の独立したダイ４を放射状に配置し、しかもこれらダイ４をそれぞれの長手方向に沿って水平方向へ移動させるのであるから、粗形材Ｗｓ の外周域に広いダイスペースが必要となり、装置の大型化を招来する。
【００１１】
さらに、放射状に配設した個々のダイ４を直状スプライン歯Ｓｓ に正確に押し付けるには、ダイ４およびその摺動部に高度な加工精度が要求されるため、装置の製造コストを著しく増大させる要因となる。
【００１２】
本発明は、上記実情に鑑みて、装置の大型化および製造コストの著しい増大を招来することなくテーパ状スプライン歯を成形することのできる装置を提供することを解決課題とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、予め外周面に互いに平行な複数の直状スプライン歯を軸心方向に沿って形成した粗形材に対し、その両端面にそれぞれ保持部材を当接させることによって該粗形材を所定の加工位置に位置決め保持し、さらにこの状態から前記粗形材の直状スプライン歯にテーパ状スプライン歯成形部を押し当てることにより、該直状スプライン歯をそれぞれテーパ状スプライン歯に成形するようにしたテーパ状スプライン歯成形装置において、それぞれが前記加工位置に位置決め保持させた粗形材の軸心を囲繞する態様で該軸心に沿って延在し、かつ個々の先端部内面にそれぞれ前記テーパ状スプライン歯成形部を具備しており、常態において個々の先端部が互いに拡開し、各テーパ状スプライン歯成形部を、前記加工位置に位置決め保持させた粗形材の直状スプライン歯から離隔した位置に配置させる一方、個々の弾性力に抗してそれぞれの先端部を相互に近接させた場合に前記粗形材の軸心を中心とした略円筒を構成し、各テーパ状スプライン歯成形部をそれぞれ前記粗形材の直状スプライン歯に当接させた位置に配置させる複数の弾性舌片と、前記複数の弾性舌片の外周面に離接する態様で前記加工位置に位置決め保持させた粗形材の軸心に沿って移動可能に配設し、各テーパ状スプライン歯成形部の外周域に占位した場合に前記弾性舌片の弾性力に抗してそれぞれの先端部を相互に近接した状態に保持させる押圧部材とを備えている。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、一実施の形態を示す図面に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明に係るテーパ状スプライン歯成形装置の一実施形態を概念的に示したものである。ここで例示する成形装置は、自動二輪車や四輪自動車の変速機用歯車として用いられるクラッチギア、たとえば図７に示すような四輪自動車用変速機のカウンタシャフトに配設されるセカンドギアＷの製造過程において適用され、図６（ｄ）および図６（ｅ）に示すようなセカンドギア粗形材Ｗｓ から、鍛造プレス機械によって、図６（ｆ）乃至図６（ｈ）に示すようなセカンドギア半成形品Ｗｈ を成形する場合に適用するものである。
【００１５】
ここで、変速機のセカンドギアＷは、図７に示すように、外周面に変速用のヘリカル歯ｇを形成した歯車部Ｇと、この歯車部Ｇの一側面に配設し、該歯車部Ｇよりも小径となる外周面にテーパ状スプライン歯Ｔｓ を形成したスプライン部Ｓと、このスプライン部Ｓの一側面に配設し、該スプライン部Ｓから離隔するにしたがって漸次外径が減少するテーパ状を成したコーン部Ｃとを備えており、互いの軸心を合致させた状態でこれら歯車部Ｇ、スプライン部Ｓおよびコーン部Ｃを一体とし、さらにその中心部にカウンタシャフト装着孔Ｈｃ を穿設したものである。テーパ状スプライン歯Ｔｓ は、図６（ｈ）に示すように、軸方向に沿った歯厚がコーン部Ｃに向かうにしたがって漸次増大し、さらにその先端部にかみ合いを補助するためのチャンファＣｈ を有している。
【００１６】
一方、本成形装置が成形対象とするセカンドギア粗形材Ｗｓ は、図６（ｄ）に示すように、上述したセカンドギアＷの歯車部Ｇ、スプライン部Ｓおよびコーン部Ｃに相当する各部分Ｇ′，Ｓ′，Ｃ′を大まかに成形し、さらにその中心部に上述したカウンタシャフト装着孔Ｈｃ よりも細径の軸孔Ｈｊ を穿設するとともに、スプライン部相当部分Ｓ′の外周面に互いに平行な複数の直状スプライン歯Ｓｓ を軸心方向に沿って形成したものである。直状スプライン歯Ｓｓ は、図６（ｅ）に示すように、軸方向に沿った歯厚が一定であり、その先端部に上述したテーパ状スプライン歯Ｔｓ と同様のチャンファＣｈ を有している。
【００１７】
このセカンドギア粗形材Ｗｓ は、以下に示す手順によって経て成形されるものである。
【００１８】
（１） ＳＣ鋼（炭素鋼鋳鋼品）、ＳＣＭ鋼（クロムモリブデン鋼鋼材）、ＳＮＣ鋼（ニッケルクロム鋼）、ＳＮＣＭ鋼（ニッケルクロムモリブデン鋼）、ＳＣｒ鋼（クロム鋼鋼材）等々の適宜な鋼材の中から最適な鋼材を選択し、図６（ａ）に示すように、これを所要の長さに切断して原材料Ｗｏ を得る。
【００１９】
（２） 原材料Ｗｏ に対して据え込み等の適宜な熱間鍛造成形を施すことにより、図６（ｂ）に示すような第１素材Ｗ１ を形作る。
【００２０】
（３） 第１素材Ｗ１ に対して、さらに適宜鍛造成形を施し、図６（ｃ）に示すような第２素材Ｗ２ を形作る。
【００２１】
（４） 第２素材Ｗ２ に対して、孔明け、ショットブラスト、冷間コイニング等々の処理を施し、図６（ｄ）に示すようなセカンドギア粗形材Ｗｓ を形作る。
【００２２】
さて、上記のような構成を有したセカンドギア粗形材Ｗｓ を成形対象とする成形装置は、図１に示すように、鉛直方向に沿って互いに開閉移動する上ラムベース１０および下ラムベース３０を備えている。
【００２３】
上ラムベース１０は、下面１０ａが水平に延在する平坦状を成しており、その中心部に形成した上型装着穴１０ｂにスリーブホルダ１１およびスリーブ１２を保持している。
【００２４】
スリーブホルダ１１は、上記上型装着穴１０ｂの内径とほぼ同一の外径を有し、かつ該上型装着穴１０ｂよりも長さの短い円柱状を成すもので、その中心部にスプリング収容孔１１ａを有しており、その基端面を上型装着穴１０ｂの内底面に当接させた状態で該上型装着穴１０ｂに嵌着保持させている。なお、図中の符号１３は、スプリング収容孔１１ａの基端部に嵌着させたバネ座である。
【００２５】
スリーブ１２は、基端部が上記スリーブホルダ１１と同一外径の円柱状を成すとともに、先端部が該スリーブホルダ１１よりも十分太径の円柱状を成すもので、その中心部に上記スプリング収容孔１１ａの内径よりも細径の摺動孔１２ａを有しており、その基端面を上記スリーブホルダ１１の先端面に当接させた状態で基端部を介して上記上型装着穴１０ｂに嵌着保持させている。
【００２６】
このスリーブ１２には、上述した摺動孔１２ａにガイドシャフト１４を配設しているとともに、その先端面にガイドリング１５およびチャックプッシャ（押圧部材）１６を配設している。
【００２７】
ガイドシャフト１４は、上記摺動孔１２ａの内径とほぼ同一の外径で、該摺動孔１２ａよりも長さの大きい円柱状を成し、その基端部に上記スプリング収容孔１１ａの内径とほぼ同一の外径を有した規制フランジ１４ａを具備するとともに、その先端面にワークプッシャ（保持部材）１７を保持しており、規制フランジ１４ａをスリーブホルダ１１のスプリング収容孔１１ａに配置させる一方、ワークプッシャ１７をスリーブ１２の先端面側に配置させ、さらにスリーブホルダ１１のスプリング収容孔１１ａにおいてその基端面とバネ座１３との間に押圧スプリング１８を介在させた状態で上記摺動孔１２ａに摺動可能に嵌挿している。
【００２８】
ワークプッシャ１７は、セカンドギア粗形材Ｗｓ の歯車部相当部分Ｇ′とほぼ同一の外径を有した第１円柱状部分１７ａと、この第１円柱状部分１７ａの先端部から先端に向かうにしたがって漸次外径が減少するように延在したテーパ状部分１７ｂと、このテーパ状部分１７ｂの先端部から延在し、上記セカンドギア粗形材Ｗｓ の歯車部相当部分Ｇ′よりもわずかに外径の小さい円柱状を成す第２円柱状部分１７ｃとを有し、さらにこの第２円柱状部分１７ｃの先端面に、セカンドギア粗形材Ｗｓ の他側面、つまりスプライン部Ｓを配設していない方の側面に当接嵌合することによって該セカンドギア粗形材Ｗｓ の軸心を第２円柱状部分１７ｃの軸心に合致させるための当接嵌合部１７ｄを形成したもので、その軸心をガイドシャフト１４の軸心に合致させた状態で、第１円柱状部分１７ａの基端面を介して当該ガイドシャフト１４の先端面に接触保持させている。
【００２９】
図からも明らかなように、このワークプッシャ１７は、常態において上述した押圧スプリング１８の押圧力によりガイドシャフト１４を介して下動しており、第１円柱状部分１７ａの基端面がスリーブ１２の先端面から離隔した状態に保持されている。
【００３０】
ガイドリング１５は、上述したスリーブ１２の先端部と同一外径の円柱状を成すもので、その中心部にガイド孔１９を有しており、該ガイド孔１９の軸心をスリーブ１２の軸心に合致させた状態で該スリーブ１２の先端面に固着させている。ガイド孔１９は、第１円柱状部分１７ａの外径とほぼ同一内径の第１円柱状ガイド部分１９ａと、この第１円柱状ガイド部分１９ａの先端から上述したテーパ状部分１７ｂと同一の傾斜角度で漸次内径が減少するように延在したテーパ状孔部分１９ｂと、このテーパ状孔部分１９ｂの先端部から延在し、上記第２円柱状部分１７ｃの外径とほぼ同一内径の第２円柱状ガイド部分１９ｃとを有しており、上述したワークプッシャ１７が常態にある場合にテーパ状孔部分１９ｂの内周面がテーパ状部分１７ｂに当接し、かつ第２円柱状ガイド部分１９ｃの先端開口を介して第２円柱状部分１７ｃの先端部をガイドリング１５の先端面から外部に突出させている。
【００３１】
チャックプッシャ１６は、上記ガイドリング１５と同一の外径を有した円柱状を成すもので、その中心部に挿入孔１６ａおよび傾斜カム孔１６ｂを有しており、これら挿入孔１６ａおよび傾斜カム孔１６ｂの軸心をそれぞれガイドリング１５の軸心に合致させた状態で該ガイドリング１５の先端面に固着させている。
【００３２】
挿入孔１６ａは、セカンドギア粗形材Ｗｓ の歯車部相当部分Ｇ′の外径よりもわずかに大きな内径をもって形成したもので、その内部にワークプッシャ１７におけるガイドリング１５の先端面から突出した部分を収容している。
【００３３】
傾斜カム孔１６ｂは、上記挿入孔１６ａの先端部から先端に向けて漸次内径が増大するように形成したもので、その内周面に環状の傾斜カム面１６ｃを構成している。
【００３４】
なお、図中の符号２０は、円筒状を成す上方ダイケースであり、スリーブ１２の先端部、ガイドリング１５およびチャックプッシャ１６の外周部に嵌着することによってこれらスリーブ１２、ガイドリング１５およびチャックプッシャ１６を相互に一体的に結合している。
【００３５】
一方、下ラムベース３０は、上面３０ａが水平に延在する平坦状を成しており、その中心部に下型装着穴３１を有している。下型装着穴３１は、上方ダイケース２０の外径とほぼ同一内径のケース固着部３１ａと、このケース固着部３１ａの内底面に形成した細径のホルダ固着部３１ｂとを有し、それぞれの軸心を上述した上型装着穴１０ｂの軸心に合致させた状態で下ラムベース３０に設けたもので、ケース固着部３１ａに下方ダイケース３２の下端部を固着保持している。
【００３６】
下方ダイケース３２は、上方ダイケース２０と同一の外径で、下型装着穴３１のケース固着部３１ａよりも十分長さの大きな有底円筒状を成し、かつ底壁の中心部に上述したホルダ固着部３１ｂよりも太径の挿通孔３２ａを有したもので、その内部にダイホルダ３３を収容している。
【００３７】
ダイホルダ３３は、下型装着穴３１におけるホルダ固着部３１ｂの内径とほぼ同一外径の固着用円柱状部分３３ａと、下方ダイケース３２の内径とほぼ同一外径の保持用柱状部分３３ｂとを有し、下方ダイケース３２の挿通孔３２ａを介して固着用円柱状部分３３ａを下型装着穴３１のホルダ固着部３１ｂに固着保持させたもので、保持用柱状部分３３ｂの上面中心部にワークベースホルダ３４を介してワークベース（保持部材）３５を保持している。
【００３８】
ワークベース３５は、基端部周面に取付フランジを３５ａ有し、かつ先端部周面に環状の収容溝３５ｂを有するとともに、該収容溝３５ｂよりも先端側に位置する部分がセカンドギア粗形材Ｗｓ のスプライン部相当部分Ｓ′よりもわずかに太径となる円柱状を成すもので、その軸心を下型装着穴３１の軸心に合致させた状態でダイホルダ３３の上面に配設している。
【００３９】
図からも明らかなように、このワークベース３５は、その先端部が下方ダイケース３２の上端縁から突出するに十分な長さをもっており、その先端面にセカンドギア粗形材Ｗｓ の加工位置を規定するための位置決め収容孔３５ｃを有している。位置決め収容孔３５ｃは、セカンドギア粗形材Ｗｓ のコーン部相当部分Ｃ′を嵌合させた場合に、該セカンドギア粗形材Ｗｓ の軸心をワークベース３５の軸心に合致させるとともに、セカンドギア粗形材Ｗｓ に形成した直状スプライン歯Ｓｓ をワークベース３５の上端面に位置させる作用を成すものである。
【００４０】
また、上記ワークベース３５の周囲には、テーパ状スプライン歯成形型４０およびチャックホルダ３６を順次配設し、さらにワークベース３５とテーパ状スプライン歯成形型４０との間に位置する部位にノックアウトスプリング部材３７を介在させている。
【００４１】
テーパ状スプライン歯成形型４０は、ＳＵＪ２（高炭素クロム軸受鋼鋼材）等の比較的弾性に富んだ材料から放電加工等の成形方法を適用して高精度に成形したもので、基端部周面に位置決めフランジ４１を有し、かつその筒状部分（弾性舌片）４５の外周側において位置決めフランジ４１から軸方向のほぼ中間部に至る部分を薄肉に形成し、さらに中心部に上述したワークベース３５の外径とほぼ同一内径の取付孔４２を有した略円筒状を成しており、その軸心をワークベース３５の軸心に合致させた状態で、位置決めフランジ４１を介してワークベースホルダ３４の上面に固定している。
【００４２】
このテーパ状スプライン歯成形型４０は、筒状部分４５の先端部が上記ワークベース３５の上端面から、上述したセカンドギア粗形材Ｗｓ に形成した直状スプライン歯Ｓｓ の長さに相当する距離だけ上方に突出する長さを有しており、その先端部内周面に複数のテーパ状スプライン歯成形部４３を備えている。
【００４３】
テーパ状スプライン歯成形部４３は、図１乃至図５に示すように、上述したワークベース３５の位置決め収容孔３５ｃにセカンドギア粗形材Ｗｓ のコーン部相当部分Ｃ′を嵌合させた場合において、該セカンドギア粗形材Ｗｓ に形成した直状スプライン歯Ｓｓ の各相互間に対向する部位のそれぞれに設けた突出部であり、互いの間にセカンドギアＷのテーパ状スプライン歯Ｔｓ と同一形状の凹部を確保するべく、テーパ状スプライン歯成形型４０の軸心に沿って基端部側に向かうにしたがい漸次幅が減少する形状を成している。
【００４４】
これらテーパ状スプライン歯成形部４３は、テーパ状スプライン歯成形型４０の先端面から位置決めフランジ４１の直前までの間に位置する筒状部分４５に、該テーパ状スプライン歯成形型４０の軸心に沿って放射状のスリット４４を施すことにより、該筒状部分４５と共に相互に等分割され、各筒状部分４５、特に薄肉部が弾性的に変形することにより、互いに拡縮する態様で移動することが可能であり、上述したスリット加工による応力特性上、常態においてそれぞれが薄肉部の基端部を起点として互いにわずかに拡開した状態に保持される一方、各筒状部分４５の弾性力に抗して相互に近接させた場合に個々の内端面を結ぶ仮想円の内径Ｄｓ が上述したセカンドギア粗形材Ｗｓ のスプライン部相当部分Ｓ′において直状スプライン歯Ｓｓ 相互間の溝を結ぶ外径ｄｓ と同一になるとともに、それぞれの外周面を結ぶ円の外径Ｄｐ が上述したチャックプッシャ１６における挿入孔１６ａの内径Ｄｐ とほぼ同一となるように構成している。
【００４５】
チャックホルダ３６は、図１に示すように、ダイホルダ３３の保持用柱状部分３３ｂと同一の外径を有するとともに、その中心部にテーパ状スプライン歯成形型４０の外径Ｄｐ よりもわずかに大きな規制孔３６ａを有した円筒状を成すもので、その軸心をワークベース３５の軸心に合致させた状態で、ワークベースホルダ３４の上面、および下方ダイケース３２の内周面にそれぞれ固着保持させている。
【００４６】
図からも明らかなように、このチャックホルダ３６は、下方ダイケース３２の上端縁を越えて上方に突出し、その先端部をワークベース３５に形成した環状の収容溝３５ｂに相当する部位に配置することのできる長さを有している。
【００４７】
また、チャックホルダ３６に形成した規制孔３６ａは、上述したワークベース３５の収容溝３５ｂに相当する部分から先端部側に位置する部分がわずかに細径となっており、テーパ状スプライン歯成形型４０の先端部外周面に当接することによって、各テーパ状スプライン歯成形部４３が互いに最も拡開した状態位置を規制し、ワークベース３５の位置決め収容孔３５ｃにセカンドギア粗形材Ｗｓ のコーン部相当部分Ｃ′を嵌合させた場合において、テーパ状スプライン歯成形部４３の各内端部をそれぞれセカンドギア粗形材Ｗｓ に形成した直状スプライン歯Ｓｓ の各相互間にわずかに介在させた状態に保持する作用を成す。
【００４８】
ノックアウトスプリング部材３７は、ゴム等の弾性に富んだ材質によって環状に成形したもので、ワークベース３５に形成した収容溝３５ｂに嵌着保持させており、常態においてテーパ状スプライン歯成形部４３を相互に拡開させ、テーパ状スプライン歯成形型４０の外周面をそれぞれチャックホルダ３６の規制孔３６ａに当接させた状態に保持する一方、該テーパ状スプライン歯成形型４０の外周面を押圧した場合に容易に弾性的に変形し、各テーパ状スプライン歯成形部４３を相互に近接させた状態に保持させることが可能である。
【００４９】
なお、図中の符号３８は、下型押さえであり、チャックホルダ３６を介して上述したテーパ状スプライン歯成形型４０、ワークベースホルダ３４、ワークベース３５およびダイホルダ３３をそれぞれ下ラムベース３０に保持させる作用を成す。また、図中の符号２１は、上型押さえであり、上型ダイケース２０を上ラムベース１０に保持させる作用を成す。
【００５０】
上記のように構成した成形装置では、図１（ａ）に示すように、上ラムベース１０をその上死点に保持させ、該上ラムベース１０が下ラムベース３０から最も離隔した状態が成形待機状態となっている。
【００５１】
上述した成形待機状態からセカンドギア粗形材Ｗｓ に成形を施す場合には、まず、ワークベース３５の位置決め収容孔３５ｃにコーン部相当部分Ｃ′を嵌合させることによってセカンドギア粗形材Ｗｓ の軸心を当該ワークベース３５の軸心に合致させた状態に配置させる。
【００５２】
このとき、各筒状部分４５の弾性力、並びにノックアウトスプリング部材３７の押圧力により、テーパ状スプライン歯成形型４０の外周面がそれぞれチャックホルダ３６の規制孔３６ａに当接した状態にあり、各テーパ状スプライン歯成形部４３の内端部が直状スプライン歯Ｓｓ の各相互間にわずかに介在することになるため、結局、当該テーパ状スプライン歯成形部４３とセカンドギア粗形材Ｗｓ との周方向の位置決めも同時に行われることになる。またこのとき、ワークベース３５に配置させたセカンドギア粗形材Ｗｓ の上端面とワークプッシャ１７における第２円柱状部分１７ｃの先端面との間の距離は、チャックホルダ３６の先端面とチャックプッシャ１６の先端面との距離よりも小さいものとなっている。
【００５３】
セカンドギア粗形材Ｗｓ をワークベース３５に配置した状態から鍛造プレス機械を作動させ、上ラムベース１０を下動させると、図１（ｂ）において中心線よりも左側の部分に示すように、ワークプッシャ１７の当接嵌合部１７ｄがセカンドギア粗形材Ｗｓ の他側面に当接嵌合することにより、これらワークベース３５およびワークプッシャ１７の間にセカンドギア粗形材Ｗｓ が位置決め保持されることになる。
【００５４】
このとき、テーパ状スプライン歯成形部４３の外周には、チャックプッシャ１６の傾斜カム孔１６ｂが占位されるだけであり、該テーパ状スプライン歯成形部４３が、依然として相互に拡開した状態に保持されている。
【００５５】
上述した状態からさらに上ラムベース１０を下動させると、チャックプッシャ１６の傾斜カム面１６ｃに案内され、各筒状部分４５の弾性力、並びにノックアウトスプリング部材３７の弾性力に抗して各テーパ状スプライン歯成形部４３が薄肉部の基端部を起点として弧状を成すように漸次近接する方向に移動し、上記上ラムベース１０がその下死点に達した場合にチャックプッシャ１６の挿入孔１６ａがテーパ状スプライン歯成形部４３の外周域に占位することになり、該テーパ状スプライン歯成形部４３が互いに近接した状態に保持される。
【００５６】
この状態においては、テーパ状スプライン歯成形部４３のそれぞれが大きな力を持ってセカンドギア粗形材Ｗｓ における直状スプライン歯Ｓｓ の相互間に押圧されることになるため、各直状スプライン歯Ｓｓ が塑性変形し、図６（ｈ）に示すように、テーパ状スプライン歯成形部４３の形状にしたがってテーパ状スプライン歯Ｔｓ が成形されることになる。
【００５７】
なお、これらの動作の間、ワークプッシャ１７は、押圧スプリング１８が撓むことにより、上ラムベース１０に対して適宜上動し、セカンドギア粗形材Ｗｓ の他側面に当接嵌合した状態に保持されている。
【００５８】
上述した状態から鍛造プレス機械の作動が進行すると、上ラムベース１０が漸次上動することになり、やがて再び図１（ａ）に示した状態に復帰する。
【００５９】
この間、テーパ状スプライン歯成形型４０は、チャックプッシャ１６がその外周域から逸脱した時点で各筒状部分４５の弾性復元力、並びにノックアウトスプリング部材３７の弾性復元力によってテーパ状スプライン歯成形部４３が相互に拡開した状態に復帰することになるため、成形終了後のセカンドギア粗形材Ｗｓ 、つまり図６（ｆ）に示すようなセカンドギア半成形品Ｗｈ をワークベース３５から容易に取り出すことができるとともに、次のセカンドギア粗形材Ｗｓ を配置することが可能となる。
【００６０】
以下、上述した操作を繰り返すことにより、セカンドギア粗形材Ｗｓ に順次テーパ状スプライン歯Ｔｓ が成形されることになる。
【００６１】
このように上記成形装置によれば、ワークベース３５の位置決め収容孔３５ｃに配置させたセカンドギア粗形材Ｗｓ に対して、その軸心を囲繞する態様で該軸心に沿って延在する複数の筒状部分４５の各先端部内周面に、常態において互いに拡開するテーパ状スプライン歯成形部４３を設け、かつ上述した軸心に沿って移動するチャックプッシャ１６によってこれらテーパ状スプライン歯成形部４３を相互に近接させた状態に保持させるようにしたものであるから、上記セカンドギア粗形材Ｗｓ の外周域に、テーパ状スプライン歯成形部４３が拡縮するための移動領域、並びにチャックプッシャ１６が軸方向に沿って移動するための領域を確保すればよいため、装置が大型化する事態を防止することができる。
【００６２】
しかも、上記成形装置によれば、筒状部分４５の弾性力を利用して各テーパ状スプライン歯成形部４３を相互に拡縮させるものであるから、該テーパ状スプライン歯成形部４３の移動を案内するための高精度に加工したガイドを用意する必要がなく、製造コストが著しく増大する事態を防止することもできる。
【００６３】
なお、上述した実施の形態では、セカンドギアＷのテーパ状スプライン歯Ｔｓ を成形するための装置を例示しているが、本発明ではこれに限定されず、たとえば図９に示すように、シャフトとクラッチギアとを一体に成形したもの、たとえば四輪自動車用変速機に用いられるスプラインシャフトＳｔ と軸受部Ｊｕ と入力歯車Ｇｉ とを一体に成形したメインシャフトＭのテーパ状スプライン歯Ｔｓ を成形することも可能である。
【００６４】
図８は、上述したメインシャフトＭの粗形材Ｍｓ を成形対象とする成形装置を例示したものである。
【００６５】
この成形装置では、先に図１で示した成形装置のガイドシャフト１４に相当する部材を粗形材Ｍｓ におけるスプラインシャフト相当部分Ｓｔ′ と同一外径のワークプッシャシャフト（保持部材）５０として適用し、さらにガイドリング１５およびスリーブ１２に相当する部材を一体に成形したものをスリーブ体５１として適用し、その中心部に粗形材Ｍｓ のスプラインシャフト相当部分Ｓｔ′ および軸受部相当部分Ｊｕ′ を収容させるガイド孔５１ａを形成している。このガイド孔５１ａは、その上端部を基端部よりも細径に形成したもので、該上端部が粗形材Ｍｓ におけるスプラインシャフト相当部分Ｓｔ′ およびワークプッシャシャフト５０の外径とほぼ同一の内径を有している。なお、テーパ状スプライン歯成形型４０を含むその他の構成に関しては、図１に示した成形装置と同様であり、同様の作用によって粗形材Ｍｓ にテーパ状スプライン歯Ｔｓ を成形するものであるため、同様の構成に同一の符号を付すことにより、それぞれの詳細構成、並びに作用の説明については省略する。
【００６６】
この図８に示した成形装置においても、粗形材Ｍｓ の外周域に、テーパ状スプライン歯成形部４３が拡縮するための移動領域、並びにチャックプッシャ１６が軸方向に沿って移動するための領域を確保すればよいため、装置が大型化する事態を防止することができるとともに、筒状部分４５の弾性力を利用して各テーパ状スプライン歯成形部４３を相互に拡縮させるものであるから、該テーパ状スプライン歯成形部４３の移動を案内するための高精度に加工したガイドを用意する必要がなく、製造コストが著しく増大する事態を防止することができる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態および変形例では、いずれも予め円筒状に一体に成形した筒状部分にスリットを施すことにより、互いの基端部が連結した弾性舌片を構成するようにしているため、装置を製造する場合においてこれら弾性部材相互の位置決めが不要となり、製造コストの低減を図ることも可能になる。
【００６８】
しかしながら、本発明では、個別に弾性舌片を構成し、これを位置決め保持させた粗形材の軸心が中心となる円筒状に配置してもよく、たとえばワークベースの外周面にそれぞれの基端部を固着保持させるようにしてもよく、このような構成であっても上述した成形装置と同様の作用効果を期待することができる。
【００６９】
また、上述した実施の形態および変形例では、いずれもノックアウトスプリング部材を適用するようにしているため、仮にテーパ状スプライン歯成形部が粗形材に噛み込んだ状態となった場合にも、該ノックアウトスプリング部材の弾性復元力によってこれを確実に解除することが可能であるが、本発明では必ずしもノックアウトスプリング部材を適用する必要はない。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加工位置に位置決め保持させた粗形材の軸心を囲繞する態様で該軸心に沿って延在する複数の弾性部材の各先端部内周面に常態において互いに拡開するテーパ状スプライン歯成形部を設け、かつ上述した軸心に沿って移動する押圧部材によってこれらテーパ状スプライン歯成形部を相互に近接させた状態に保持させるようにしたものであるから、粗形材の外周域に、テーパ状スプライン歯成形部が拡縮するための移動領域、並びに押圧部材が軸方向に沿って移動するための領域を確保すればよいため、装置が大型化する事態を防止することができるようになる。
【００７１】
しかも、弾性部材の弾性力を利用して各テーパ状スプライン歯成形部を相互に拡縮させるものであるから、該テーパ状スプライン歯成形部の移動を案内するための高精度に加工したガイドを用意する必要がなく、製造コストが著しく増大する事態を防止することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るテーパ状スプライン歯成形装置の一実施形態を概念的に示した断面図である。
【図２】図１に示したテーパ状スプライン歯成形装置の要部を概念的に示した断面図である。
【図３】図２における矢視 ＩＩＩ 図である。
【図４】図３における ＩＶ 部拡大図である。
【図５】図４における矢視 Ｖ 図である。
【図６】図１に示したテーパ状スプライン歯成形装置を適用したクラッチギアの製造工程を示した概念図である。
【図７】図１に示したテーパ状スプライン歯成形装置を適用して成形される四輪自動車用変速機のセカンドギアを概念的に示した断面図である。
【図８】本発明に係るテーパ状スプライン歯成形装置の変形例を概念的に示した断面図である。
【図９】図８に示したテーパ状スプライン歯成形装置を適用して成形される四輪自動車用変速機のメインシャフトを概念的に示した断面図である。
【図１０】従来のテーパ状スプライン歯成形装置を概念的に示した断面図である。
【符号の説明】
１６…チャックプッシャ
１７…ワークプッシャ
３５…ワークベース
４３…テーパ状スプライン歯成形部
４５…筒状部分
５０…ワークプッシャシャフト
Ｓｓ …直状スプライン歯
Ｔｓ …テーパ状スプライン歯
Ｗｓ ，Ｍｓ …粗形材

Claims (1)

1. 予め外周面に互いに平行な複数の直状スプライン歯を軸心方向に沿って形成した粗形材に対し、その両端面にそれぞれ保持部材を当接させることによって該粗形材を所定の加工位置に位置決め保持し、さらにこの状態から前記粗形材の直状スプライン歯にテーパ状スプライン歯成形部を押し当てることにより、該直状スプライン歯をそれぞれテーパ状スプライン歯に成形するようにしたテーパ状スプライン歯成形装置において、
   それぞれが前記加工位置に位置決め保持させた粗形材の軸心を囲繞する態様で該軸心に沿って延在し、かつ個々の先端部内面にそれぞれ前記テーパ状スプライン歯成形部を具備しており、常態において個々の先端部が互いに拡開し、各テーパ状スプライン歯成形部を、前記加工位置に位置決め保持させた粗形材の直状スプライン歯から離隔した位置に配置させる一方、個々の弾性力に抗してそれぞれの先端部を相互に近接させた場合に前記粗形材の軸心を中心とした略円筒を構成し、各テーパ状スプライン歯成形部をそれぞれ前記粗形材の直状スプライン歯に当接させた位置に配置させる複数の弾性舌片と、
   前記複数の弾性舌片の外周面に離接する態様で前記加工位置に位置決め保持させた粗形材の軸心に沿って移動可能に配設し、各テーパ状スプライン歯成形部の外周域に占位した場合に前記弾性舌片の弾性力に抗してそれぞれの先端部を相互に近接した状態に保持させる押圧部材と
   を備えたことを特徴とするテーパ状スプライン歯成形装置。

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