JP4486717B2 - 歯付リング及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車車軸の回転検出用センサリング等に適用される歯付リング及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のアンチロックブレーキ装置においては車軸の回転検出のためにセンサリングが用いられている。そして本出願人は、従来の焼結品や機械加工品に比べ軽量、安価な板金製センサリングを特願平7-332495号において開示した。このセンサリングは回転軸への圧入部分となる円筒状軸受部と、軸受部の一端に形成されたフランジ部と、フランジ部の表面に半せん断加工により形成された複数の凸歯とを備えて一体に構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このセンサリングではフランジ部の径方向の途中までしか凸歯がなく、軸受部の裏側に凸歯がなかったため、センシング位置が限定されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筒状の軸受部と、その軸受部の軸方向一端に折曲形成され上記軸受部の外周面から径方向内側に延出するフランジ部と、該フランジ部の表面にせん断加工によって形成され径方向に延出する凸歯とを一体に有する板金製歯付リングであって、上記凸歯は、少なくとも上記フランジ部の径方向全長に延出し、かつ該フランジ部とは連続されると共に上記軸受部とは分離切断されたものである。
【０００５】
また、本発明は、筒状の軸受部と、その軸受部の軸方向一端に折曲形成され上記軸受部の内周面から径方向外側に延出するフランジ部と、該フランジ部の表面にせん断加工によって形成され径方向に延出する凸歯とを一体に有する板金製歯付リングであって、上記凸歯は、少なくとも上記フランジ部の径方向全長に延出し、かつ該フランジ部とは連続されると共に上記軸受部とは分離切断されたものである。
【０００６】
また、上記凸歯が上記フランジ部よりも径方向内側に延出されるのが好ましい。
【０００７】
また、本発明に係る歯付リングの製造方法は、リング状板材に少なくとも半せん断加工を含むせん断加工を行なって板材表面に径方向に延出する凸歯を形成すると共に、凸歯の一端側の周囲部分を薄肉に形成するか又は分離切断する第一工程と、その薄肉部又は切断部を含む一端側の上記板材を上記凸歯の一端から少なくとも板材厚さ分だけ内側に入った位置から折曲して筒状に成形する第二工程とを備えたものである。
【０００８】
ここで、上記第一工程が、リング状板材を半せん断加工することのみによって凸歯を形成すると共に、凸歯の他端を除く周囲全体を薄肉に形成するものであり、上記第二工程が、上記折曲過程で上記薄肉を引き千切るものであるのが好ましい。
【０００９】
或いは、上記第一工程が、上記凸歯の一端から少なくとも板材厚さ分だけ内側に入った位置を境に、一端側において全せん断加工を、他端側において半せん断加工を行い、且つ、その一端側で凸歯の周囲を分離切断し、その他端側で凸歯の他端を除く周囲を薄肉に形成するものであるのが好ましい。
【００１０】
また、上記第一工程における半せん断加工が、板材を凸歯の反対側から押し込む押込み型及びこれに押された材料を成形する転写型により行われ、上記第一工程における全せん断加工が、上記転写型に設けられた凸刃によって行われるのが好ましい。
【００１１】
或いは、上記第一工程における半せん断加工が、板材を凸歯の反対側から押し込む押込み型及びこれに押された材料を成形する転写型により行われ、上記第一工程における全せん断加工が、上記押込み型に設けられた凸刃によって行われるのが好ましい。
【００１２】
ここで、上記筒状部をリストライク加工して凸歯間の板材表面と面合わせし、これにより軸受部を形成する第三工程をさらに備えるのが好ましい。
【００１３】
また、上記凸歯を境に上記軸受部の反対側にある板材をトリム加工により切除し、これによりフランジ部を形成する第四工程をさらに備えるのが好ましい。
【００１４】
ここで、上記第四工程が、上記凸歯の他端とともに板材を切除するものであるのが好ましい。
【００１５】
上記第四工程が、上記凸歯の他端から所定距離離れた位置から板材を切除するものであるのが好ましい。
また本発明は、請求項４から１２いずれかに記載の歯付リングの製造方法により製造されたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１乃至図３に本発明に係る歯付リングを部分的に示す。ここでは歯付リングが自動車車軸の回転検出用センサリング１ａ，１ｂ，１ｃとなっている。これらセンサリング１ａ…は自動車車軸等の回転軸への圧入部分となる円筒状軸受部２と、軸受部２の一端に折曲形成されたフランジ部３と、フランジ部３の表面に形成された複数の凸歯４とを一体に備えて構成されている。図示するように、凸歯４は、少なくとも軸受部２の裏側に設けられると共に、フランジ部３の径方向全長に亘り延出される。即ち図１、図２のセンサリング１ａ，１ｂではフランジ部３の径方向全長に亘り延出され、図３のセンサリング１ｃではフランジ部３の径方向全長より長く、フランジ部３から径方向内側に突出されている。このようにこれら凸歯４は軸受部２の裏側に設けられた分、先願（特願平7-332495号）のものより長くなっている。これらセンサリング１ａ…は金属板（例えば鋼板）を用い後述の方法で加工される板金製である。図４、図５に示すように、凸歯４は、フランジ部３とは連続され、軸受部２とは分離切断されている。
【００１８】
図１に示すセンサリング１ａでは凸歯４の径方向外側端部の位置に軸受部２が設けられる。また図２に示すセンサリング１ｂでは凸歯４の径方向内側端部の位置に軸受部２が設けられる。図３に示すセンサリング１ｃでは凸歯４の径方向中間の位置に軸受部２が設けられる。
【００１９】
図６乃至図１０はセンサリング１ａ…の取付例である。図６では、回転軸５の外周に段差部６が設けられ、ここにセンサリング１ａがストッパ面７に突き当たるまで圧入嵌合される。回転軸５の先端に縮径部８が設けられ、ここにフランジ部３及び凸歯４を収めるようになっている。図７ではフランジ部３及び凸歯４が径方向外側に突出するため縮径部８がない。図８ではフランジ部３の径方向内側への突出量が少ないため縮径部８の縮径量も小さい。図９、図１０に示すように回転軸５の内周に段差部９を設け、ここにセンサリング１ｂ，１ｃを圧入嵌合させてもよい。このときはフランジ部３及び凸歯４を回転軸５の先端から軸方向に突出させるようにする。このように軸受部２は外周面及び内周面のいずれもが嵌合面となり得る。
【００２０】
以下、図１に示すセンサリング１ａを例に採ってその製造方法を説明する。図１１乃至図１６にその各製造工程を図示する。なお図１２と図１３との工程はいずれか一方が選択される。
【００２１】
センサリング１ａを製造するにあたり、素材として全体がリング状の板材即ちブランク材１０を用いる（図１１）。このブランク材１０に対し後述のせん断加工を施し、ブランク材１０に凸歯４を成形する（図１２または図１３）。凸歯４はブランク材１０の径方向中間部に、その径方向に沿って所定長さ、周方向に等ピッチで設けられる。凸歯４の断面形状は四角、厳密には台形である。次に、凸歯４の径方向外側にあるブランク材１０ａを折曲加工、特に絞り加工して筒状部１１を形成する（図１４）。このとき後述の理由で凸歯４は曲がることなくその直線形状が保たれる。さらに筒状部１１を凸歯４側に向けてリストライク加工し、筒状部１１の上端面をブランク材１０の上面と面合わせする（図１５）。これにより軸受部２が形成される。そして最後に、凸歯４の径方向内側にある余剰のブランク材１０ｂをトリム加工により切除する（図１６）。これによりフランジ部３が形成され、製品としてのセンサリング１ａが完成する。
【００２２】
図１２に示すせん断加工は先願同様の半せん断加工である。即ち、図１７及び図１８に示すように、せん断量はブランク材１０の厚さｔより若干小さく、且つ凸歯４の全部分に対し一定で、凸歯４はその全周囲においてブランク材１０と連続され、切り離されない。そしてリング周方向の隣接箇所において薄肉１２を介してブランク材１０と連続される。後に折曲される径方向外側のブランク材１０ａとも薄肉１３を介して連続される。後に切除される径方向内側のブランク材１０ｂとは厚肉１４を介して連続される。
【００２３】
図１４に示す折曲加工は、図１９乃至図２１に示すように、凸歯４の径方向外側の端面４ａの位置からブランク材１０の厚さｔ分径方向内側に入った位置ｐから行われる。これにより折曲後、端面４ａと筒状部１１外周面とがほぼ面一となる。径方向外側のブランク材１０ａを下方に折曲すると、これと同時に位置ｐの径方向外側にある薄肉１２，１３が引き千切れ、ブランク材１０ａと凸歯４とが分離切断される。そしてこれによりブランク材１０の厚さ相当分の隙間１５が、筒状部１１と凸歯４との間に出来上がる。このように折曲は凸歯４の間の部分でのみ行われるのである。
【００２４】
折曲と同時に薄肉１２，１３を引き千切るため、凸歯４の材料が引っ張られ、凸歯４の径方向外側端部は４ｂで示すようにパンチストローク方向にダレた形状となる。これでも凸歯４が筒状部１１（後に軸受部２となる）の真上ないし裏側に形成され、凸歯４が従来より長くなり、ダレも全周同形状でかつ少ないので、実用上は先願以上の性能を発揮できる。ただ製品としての見栄えが悪く、形状精度が安定しない。またダレは後のリストライク加工で矯正できるが、それでも高い成形荷重が必要となってしまう。そこでこれを改良したのが図１３に示した別のせん断加工方法である。
【００２５】
図１３の工程を説明するのにまず図２５乃至図２９を用いる。特に図２６、２７は金型の図である。
【００２６】
このせん断加工では、位置ｐから径方向内側の領域で前記同様に凸歯４とブランク材１０とを連続させ、位置ｐから径方向外側の領域で凸歯４とブランク材１０とを完全に分離切断する。つまり半せん断加工と全せん断加工とを組み合わせるのである。位置ｐから径方向内側の領域では、せん断深さがｈ1 の半せん断を行い、位置ｐから径方向外側の領域では、せん断深さがｈ2 （ｈ2 ＞ｈ1 ）の全せん断を行う。なおｈ2 は凸歯４の高さ寸法ｈより若干大きい。このため位置ｐの径方向外側で、凸歯４の下面とブランク材１０ａの上面との間に高さ方向の隙間１６ができる。そして全せん断を行うため、図２６に示すように一方の金型には凸刃１７を設ける。
【００２７】
図２７に示す下型は押込み型１８、図２６に示す上型は転写型１９である。図３７にせん断加工時の様子を、図３８に転写型１９を下から見たときの様子を示す。図３７、３８に示すように、転写型１９は各分割型１９ａ，１９ｂ，１９ｃからなる分割構造とされる。ただし各分割型１９ａ，１９ｂ，１９ｃは一体的に結合され、同時にストロークする。これに対し押込み型１８は一体構造とされる。これら押込み型１８、転写型１９は加工すべき凹凸形状に合わせて凹凸状に形成される。特に転写型１９の凸歯成形部分１９ｂが分割されるのでこれへの凹凸加工は容易である。
【００２８】
凸刃１７は転写型１９の凸部２１の径方向外側端部に設けられ、凸部２１より下方に若干突出される。せん断加工は、固定型である押込み型１８上にブランク材１０をセットし、転写型１９を上方から押圧して行う。こうすると図２８、２９、３７に示すように、ブランク材１０の材料が押込み型１８によって転写型１９の凹部２０内に押し込まれ、その凹部２０の内面形状に倣って凸歯４が成形される。つまりセンサリング１ａは製品機能上、上方から見たときの形状が重要なので、転写型１９によって形状を整えるのである。
【００２９】
このとき、図２８に示すように、転写型１９に凸刃１７があるので、当該凸刃１７が押込み型１８の凸部２２と僅かにオーバーラップし、材料を切断する。なお図２９に示すように転写型１９の凸部２１と押込み型１８の凸部２２とはオーバーラップしない。こうして図２５に示すように凸歯４は径方向外側端部のみがブランク材１０から完全分離される。なお、この場合凸刃１７が位置ｐの外側全体に設けられ、径方向外側のブランク材１０ａ全体を段差状に下げる。凸部２１の下面によりフランジ部３の表面が成形される。
【００３０】
こうしてせん断加工を終えたら、図２３に示すように外側のブランク材１０ａを絞り加工し、筒状部１１を形成する。このとき凸歯４の材料が一切引っ張られないので、凸歯４の端部に前述のようなダレが生じず、凸歯４の直線形状がきれいに維持される。こうして見栄えを向上し、形状精度を安定化させることができる。また後のリストライク成形荷重を抑制できる。
【００３１】
このように全せん断とは材料を完全分離するせん断を主にいうが、この他に、バリ程度の薄い肉を残す実質分離のせん断も全せん断という。要は、後の折曲加工で凸歯４のダレを生じさせぬような厚さの肉を残すもの、或いは肉を全く残さないものを全せん断という。
【００３２】
ところで、図２８、２９に示すように、このせん断加工では転写型１９の凹部２０内に押込み型１８の凸部２２で材料を押し込んで充満させ、凸歯４の形状を作っている。そして図２８に示す全せん断部では、図２９に示す半せん断部に比べ、転写型１９の凸刃１７が先行してストロークを行い、凸歯４の両側の材料を積極的に押し下げる。また図３７に示すように、凸歯４の端部４ｃで、せん断型１９ｂ，１９ｃによって三方が囲まれているために凹部２０内に材料が流入し難い。よって全せん断部に材料を十分に充満させるため、半せん断部が既に充満を終えた後でもなお押込み（型ストローク）を行って、半せん断部の材料を全せん断部に送り込まなければならず、この結果成形荷重が増加するという問題がある。
【００３３】
そこで、これを解決するため、図３２に示すように凸刃１７は押込み型１８の凸部２２に設けるようにする。こうすると図３３に示す全せん断部では、図３４に示す半せん断部に比べ、押込み型１８の凸刃１７が凸部２２に先行して材料を凹部２０内に押し込むようになり、充満が容易となる。よって全せん断部が半せん断部より先に充満を終えるようになり、半せん断部の材料を全せん断部に送る必要がなくなって成形荷重が低下する。図３０にはこれによってできた凸歯４の形状を示す。
【００３４】
なお、これらせん断加工において、図２８、２９、３３、３４に示すように、押込み型１８の凹部２３は十分な深さとされ、凹部２３内で材料を充満させぬようになっている。これは上述のように下面側の形状が見栄上重要でないためである。こうすることにより凹部２３の内底部と材料との間に自然な隙間２４ができ、成形荷重の低減が図れる。
【００３５】
また、図２７、３１に示すように、前者のせん断加工では押込み型１８の凸部２２に、後者のせん断加工では転写型１９の凸部２１に、それぞれ切刃２５が設けられ、凸刃１７と協同した分離切断を容易にしている。
【００３６】
さて、これらせん断加工によると、凸歯４の径方向外側端部で材料が分離され、折曲時に材料を引き千切る必要がないため、後の折曲工程における成形荷重の低減が図れる。またこのように折曲容易であるため、折曲後は図２２、２３に示すように折曲部の材料２６がくびれ、薄肉となる。このため後工程のリストライク成形荷重も低減される。リストライク加工を施すと、図２４に示すようにその材料２６が一部折り畳まれるようにして直角状に屈曲され、その材料２６がリング周方向にも太って図５に示す如く凸歯４間のスペースに充満される。これによって凸歯４間を突っ張るようになり、リングの剛性が維持される。
【００３７】
折曲工程の具体的な折曲方法は軸受部２の位置、長さ、製品形状等に基づいて決定する。例えば径方向外側に軸受部２を有する図１のセンサリング１ａでは絞り加工を採用し、径方向内側に軸受部２を有する図２のセンサリング１ｂではバーリング加工を採用する。径方向中間部に軸受部２を有する図３のセンサリング１ｃではそれらいずれの加工方法も採用し得る。これら折曲方法を選択する際、絞り加工では図２３に仮想線で示すように、パンチ２７のＲ部２８近傍の材料破断を考慮する必要がある。またバーリング加工では図２に示すように、軸受部２の下端位置近傍の材料破断（伸びフランジ割れ）を考慮する必要がある。軸受部２の高さＨ（図１参照）は、回転軸とセンサリングとの圧入長さや、凸歯４をセンシングするセンサの取付位置等を考慮して決定する。
【００３８】
図１６のトリム工程では径方向内側のブランク材１０ｂを凸歯４の端面部を若干含ませて切除する。これにより凸歯４の径方向内側端がシャープエッジとなり、見栄えが向上する。
【００３９】
なお、図３５、３６に示すように、凸歯４から径方向に若干離れた位置から切除を行い、ブランク材１０ｂを一部残すようにしても構わない。こうすると製品の剛性がさらに向上する。凸歯４の加工位置を丁度良く設定すれば、トリム工程を省略しつつブランク材１０ｂを残すこともできる。
【００４０】
以上がセンサリング１ａの製造方法であるが、径方向内外の関係を逆にすることによりセンサリング１ｂ（図２）が得られ、位置ｐを凸歯４の端からさらに内側に設定することでセンサリング１ｃ（図３）が得られる。
【００４１】
このように、かかるセンサリング１ａ…では、フランジ部３の少なくとも径方向全長に（図１、図２の例）、場合によってはそれより長く（図３の例）、凸歯４が形成され、軸受部２の裏側でも凸歯４があるため、凸歯４を従来より延長し、回転検出性能を上げることができる。また上記製造方法によれば被圧入側となる回転軸５の軸径に何等制約されない軽量安価なセンサリングを製造できる。また製造時の成形荷重も大幅に低減され製造コストが減少される。
【００４２】
なお先願では、ブランク材を折曲してフランジ部及び軸受部を形成した後、半せん断加工を施して凸歯を設けていたため、軸受部の裏側に凸歯を設けることができなかった。従来の焼結品や機械加工品によればそれが可能だが、代わりに重量増とコストの問題がつきまとう。本発明では凸歯を設けた後折曲を行うため、それが可能となった。しかも凸歯は一切曲げないため成形荷重が低く、製造は極めて容易である。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態は他にも種々のものが想定される。また本発明は自動車車軸回転検出用センサリングに限らず様々な歯付リングに応用できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００４５】
（１） 凸歯を従来より延長し、回転検出性能を向上することができる。
【００４６】
（２） 軽量、安価で製造容易な歯付リングを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図２】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図３】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図４】図１及び図２のＢ矢示図である。
【図５】図１及び図２のＡ矢示図である。
【図６】図１のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図７】図２のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図８】図３のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図９】図２のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図１０】図３のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図１１】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１２】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１３】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１４】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１５】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１６】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１７】図１２のＣ−Ｃ断面図である。
【図１８】図１２のＤ−Ｄ断面図である。
【図１９】図１４のＥ矢示図である。
【図２０】図１４のＦ−Ｆ断面図である。
【図２１】図１４のＧ−Ｇ断面図である。
【図２２】図１４の別のＥ矢示図である。
【図２３】図１４の別のＧ−Ｇ断面図である。
【図２４】図１５のＫ−Ｋ断面図である。
【図２５】図１３のＨ−Ｈ断面図である。
【図２６】転写型を示す斜視図である。
【図２７】押込み型を示す斜視図である。
【図２８】図１３のＪ−Ｊ位置における加工状態を示す縦断面図である。
【図２９】図１３のＩ−Ｉ位置における加工状態を示す縦断面図である。
【図３０】別のせん断加工方法に係る図１３のＨ−Ｈ断面図である。
【図３１】別のせん断加工方法に係る転写型を示す斜視図である。
【図３２】別のせん断加工方法に係る押込み型を示す斜視図である。
【図３３】別のせん断加工方法に係る図１３のＪ−Ｊ位置における加工状態を示す縦断面図である。
【図３４】別のせん断加工方法に係る図１３のＩ−Ｉ位置における加工状態を示す縦断面図である。
【図３５】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図３６】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図３７】図１３のＨ−Ｈ位置及び図３８のＬ−Ｌ位置におけるせん断加工状態を示す縦断面図である。
【図３８】図２６の転写型の下面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ センサリング
２ 軸受部
３ フランジ部
４ 凸歯
４ａ 端面
１０，１０ａ，１０ｂ ブランク材
１１ 筒状部
１２，１３ 薄肉
１７ 凸刃
１８ 押込み型
１９ 転写型
ｐ 位置
ｔ ブランク材の厚さ
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車車軸の回転検出用センサリング等に適用される歯付リング及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のアンチロックブレーキ装置においては車軸の回転検出のためにセンサリングが用いられている。そして本出願人は、従来の焼結品や機械加工品に比べ軽量、安価な板金製センサリングを特願平7-332495号において開示した。このセンサリングは回転軸への圧入部分となる円筒状軸受部と、軸受部の一端に形成されたフランジ部と、フランジ部の表面に半せん断加工により形成された複数の凸歯とを備えて一体に構成される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このセンサリングではフランジ部の径方向の途中までしか凸歯がなく、軸受部の裏側に凸歯がなかったため、センシング位置が限定されていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、筒状の軸受部と、その軸受部の軸方向一端に折曲形成され上記軸受部の外周面から径方向内側に延出するフランジ部と、該フランジ部の表面にせん断加工によって形成され径方向に延出する凸歯とを一体に有する板金製歯付リングであって、上記凸歯は、少なくとも上記フランジ部の径方向全長に延出し、かつ該フランジ部とは連続されると共に上記軸受部とは分離切断されたものである。
【０００５】
また、本発明は、筒状の軸受部と、その軸受部の軸方向一端に折曲形成され上記軸受部の内周面から径方向外側に延出するフランジ部と、該フランジ部の表面にせん断加工によって形成され径方向に延出する凸歯とを一体に有する板金製歯付リングであって、上記凸歯は、少なくとも上記フランジ部の径方向全長に延出し、かつ該フランジ部とは連続されると共に上記軸受部とは分離切断されたものである。
【０００６】
また、上記凸歯が上記フランジ部よりも径方向内側に延出されるのが好ましい。
【０００７】
また、本発明に係る歯付リングの製造方法は、リング状板材に少なくとも半せん断加工を含むせん断加工を行なって板材表面に径方向に延出する凸歯を形成すると共に、凸歯の一端側の周囲部分を薄肉に形成するか又は分離切断する第一工程と、その薄肉部又は切断部を含む一端側の上記板材を上記凸歯の一端から少なくとも板材厚さ分だけ内側に入った位置から折曲して筒状に成形する第二工程とを備えたものである。
【０００８】
ここで、上記第一工程が、リング状板材を半せん断加工することのみによって凸歯を形成すると共に、凸歯の他端を除く周囲全体を薄肉に形成するものであり、上記第二工程が、上記折曲過程で上記薄肉を引き千切るものであるのが好ましい。
【０００９】
或いは、上記第一工程が、上記凸歯の一端から少なくとも板材厚さ分だけ内側に入った位置を境に、一端側において全せん断加工を、他端側において半せん断加工を行い、且つ、その一端側で凸歯の周囲を分離切断し、その他端側で凸歯の他端を除く周囲を薄肉に形成するものであるのが好ましい。
【００１０】
また、上記第一工程における半せん断加工が、板材を凸歯の反対側から押し込む押込み型及びこれに押された材料を成形する転写型により行われ、上記第一工程における全せん断加工が、上記転写型に設けられた凸刃によって行われるのが好ましい。
【００１１】
或いは、上記第一工程における半せん断加工が、板材を凸歯の反対側から押し込む押込み型及びこれに押された材料を成形する転写型により行われ、上記第一工程における全せん断加工が、上記押込み型に設けられた凸刃によって行われるのが好ましい。
【００１２】
ここで、上記筒状部をリストライク加工して凸歯間の板材表面と面合わせし、これにより軸受部を形成する第三工程をさらに備えるのが好ましい。
【００１３】
また、上記凸歯を境に上記軸受部の反対側にある板材をトリム加工により切除し、これによりフランジ部を形成する第四工程をさらに備えるのが好ましい。
【００１４】
ここで、上記第四工程が、上記凸歯の他端とともに板材を切除するものであるのが好ましい。
【００１５】
上記第四工程が、上記凸歯の他端から所定距離離れた位置から板材を切除するものであるのが好ましい。
また本発明は、請求項４から１２いずれかに記載の歯付リングの製造方法により製造されたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１乃至図３に本発明に係る歯付リングを部分的に示す。ここでは歯付リングが自動車車軸の回転検出用センサリング１ａ，１ｂ，１ｃとなっている。これらセンサリング１ａ…は自動車車軸等の回転軸への圧入部分となる円筒状軸受部２と、軸受部２の一端に折曲形成されたフランジ部３と、フランジ部３の表面に形成された複数の凸歯４とを一体に備えて構成されている。図示するように、凸歯４は、少なくとも軸受部２の裏側に設けられると共に、フランジ部３の径方向全長に亘り延出される。即ち図１、図２のセンサリング１ａ，１ｂではフランジ部３の径方向全長に亘り延出され、図３のセンサリング１ｃではフランジ部３の径方向全長より長く、フランジ部３から径方向内側に突出されている。このようにこれら凸歯４は軸受部２の裏側に設けられた分、先願（特願平7-332495号）のものより長くなっている。これらセンサリング１ａ…は金属板（例えば鋼板）を用い後述の方法で加工される板金製である。図４、図５に示すように、凸歯４は、フランジ部３とは連続され、軸受部２とは分離切断されている。
【００１８】
図１に示すセンサリング１ａでは凸歯４の径方向外側端部の位置に軸受部２が設けられる。また図２に示すセンサリング１ｂでは凸歯４の径方向内側端部の位置に軸受部２が設けられる。図３に示すセンサリング１ｃでは凸歯４の径方向中間の位置に軸受部２が設けられる。
【００１９】
図６乃至図１０はセンサリング１ａ…の取付例である。図６では、回転軸５の外周に段差部６が設けられ、ここにセンサリング１ａがストッパ面７に突き当たるまで圧入嵌合される。回転軸５の先端に縮径部８が設けられ、ここにフランジ部３及び凸歯４を収めるようになっている。図７ではフランジ部３及び凸歯４が径方向外側に突出するため縮径部８がない。図８ではフランジ部３の径方向内側への突出量が少ないため縮径部８の縮径量も小さい。図９、図１０に示すように回転軸５の内周に段差部９を設け、ここにセンサリング１ｂ，１ｃを圧入嵌合させてもよい。このときはフランジ部３及び凸歯４を回転軸５の先端から軸方向に突出させるようにする。このように軸受部２は外周面及び内周面のいずれもが嵌合面となり得る。
【００２０】
以下、図１に示すセンサリング１ａを例に採ってその製造方法を説明する。図１１乃至図１６にその各製造工程を図示する。なお図１２と図１３との工程はいずれか一方が選択される。
【００２１】
センサリング１ａを製造するにあたり、素材として全体がリング状の板材即ちブランク材１０を用いる（図１１）。このブランク材１０に対し後述のせん断加工を施し、ブランク材１０に凸歯４を成形する（図１２または図１３）。凸歯４はブランク材１０の径方向中間部に、その径方向に沿って所定長さ、周方向に等ピッチで設けられる。凸歯４の断面形状は四角、厳密には台形である。次に、凸歯４の径方向外側にあるブランク材１０ａを折曲加工、特に絞り加工して筒状部１１を形成する（図１４）。このとき後述の理由で凸歯４は曲がることなくその直線形状が保たれる。さらに筒状部１１を凸歯４側に向けてリストライク加工し、筒状部１１の上端面をブランク材１０の上面と面合わせする（図１５）。これにより軸受部２が形成される。そして最後に、凸歯４の径方向内側にある余剰のブランク材１０ｂをトリム加工により切除する（図１６）。これによりフランジ部３が形成され、製品としてのセンサリング１ａが完成する。
【００２２】
図１２に示すせん断加工は先願同様の半せん断加工である。即ち、図１７及び図１８に示すように、せん断量はブランク材１０の厚さｔより若干小さく、且つ凸歯４の全部分に対し一定で、凸歯４はその全周囲においてブランク材１０と連続され、切り離されない。そしてリング周方向の隣接箇所において薄肉１２を介してブランク材１０と連続される。後に折曲される径方向外側のブランク材１０ａとも薄肉１３を介して連続される。後に切除される径方向内側のブランク材１０ｂとは厚肉１４を介して連続される。
【００２３】
図１４に示す折曲加工は、図１９乃至図２１に示すように、凸歯４の径方向外側の端面４ａの位置からブランク材１０の厚さｔ分径方向内側に入った位置ｐから行われる。これにより折曲後、端面４ａと筒状部１１外周面とがほぼ面一となる。径方向外側のブランク材１０ａを下方に折曲すると、これと同時に位置ｐの径方向外側にある薄肉１２，１３が引き千切れ、ブランク材１０ａと凸歯４とが分離切断される。そしてこれによりブランク材１０の厚さ相当分の隙間１５が、筒状部１１と凸歯４との間に出来上がる。このように折曲は凸歯４の間の部分でのみ行われるのである。
【００２４】
折曲と同時に薄肉１２，１３を引き千切るため、凸歯４の材料が引っ張られ、凸歯４の径方向外側端部は４ｂで示すようにパンチストローク方向にダレた形状となる。これでも凸歯４が筒状部１１（後に軸受部２となる）の真上ないし裏側に形成され、凸歯４が従来より長くなり、ダレも全周同形状でかつ少ないので、実用上は先願以上の性能を発揮できる。ただ製品としての見栄えが悪く、形状精度が安定しない。またダレは後のリストライク加工で矯正できるが、それでも高い成形荷重が必要となってしまう。そこでこれを改良したのが図１３に示した別のせん断加工方法である。
【００２５】
図１３の工程を説明するのにまず図２５乃至図２９を用いる。特に図２６、２７は金型の図である。
【００２６】
このせん断加工では、位置ｐから径方向内側の領域で前記同様に凸歯４とブランク材１０とを連続させ、位置ｐから径方向外側の領域で凸歯４とブランク材１０とを完全に分離切断する。つまり半せん断加工と全せん断加工とを組み合わせるのである。位置ｐから径方向内側の領域では、せん断深さがｈ1 の半せん断を行い、位置ｐから径方向外側の領域では、せん断深さがｈ2 （ｈ2 ＞ｈ1 ）の全せん断を行う。なおｈ2 は凸歯４の高さ寸法ｈより若干大きい。このため位置ｐの径方向外側で、凸歯４の下面とブランク材１０ａの上面との間に高さ方向の隙間１６ができる。そして全せん断を行うため、図２６に示すように一方の金型には凸刃１７を設ける。
【００２７】
図２７に示す下型は押込み型１８、図２６に示す上型は転写型１９である。図３７にせん断加工時の様子を、図３８に転写型１９を下から見たときの様子を示す。図３７、３８に示すように、転写型１９は各分割型１９ａ，１９ｂ，１９ｃからなる分割構造とされる。ただし各分割型１９ａ，１９ｂ，１９ｃは一体的に結合され、同時にストロークする。これに対し押込み型１８は一体構造とされる。これら押込み型１８、転写型１９は加工すべき凹凸形状に合わせて凹凸状に形成される。特に転写型１９の凸歯成形部分１９ｂが分割されるのでこれへの凹凸加工は容易である。
【００２８】
凸刃１７は転写型１９の凸部２１の径方向外側端部に設けられ、凸部２１より下方に若干突出される。せん断加工は、固定型である押込み型１８上にブランク材１０をセットし、転写型１９を上方から押圧して行う。こうすると図２８、２９、３７に示すように、ブランク材１０の材料が押込み型１８によって転写型１９の凹部２０内に押し込まれ、その凹部２０の内面形状に倣って凸歯４が成形される。つまりセンサリング１ａは製品機能上、上方から見たときの形状が重要なので、転写型１９によって形状を整えるのである。
【００２９】
このとき、図２８に示すように、転写型１９に凸刃１７があるので、当該凸刃１７が押込み型１８の凸部２２と僅かにオーバーラップし、材料を切断する。なお図２９に示すように転写型１９の凸部２１と押込み型１８の凸部２２とはオーバーラップしない。こうして図２５に示すように凸歯４は径方向外側端部のみがブランク材１０から完全分離される。なお、この場合凸刃１７が位置ｐの外側全体に設けられ、径方向外側のブランク材１０ａ全体を段差状に下げる。凸部２１の下面によりフランジ部３の表面が成形される。
【００３０】
こうしてせん断加工を終えたら、図２３に示すように外側のブランク材１０ａを絞り加工し、筒状部１１を形成する。このとき凸歯４の材料が一切引っ張られないので、凸歯４の端部に前述のようなダレが生じず、凸歯４の直線形状がきれいに維持される。こうして見栄えを向上し、形状精度を安定化させることができる。また後のリストライク成形荷重を抑制できる。
【００３１】
このように全せん断とは材料を完全分離するせん断を主にいうが、この他に、バリ程度の薄い肉を残す実質分離のせん断も全せん断という。要は、後の折曲加工で凸歯４のダレを生じさせぬような厚さの肉を残すもの、或いは肉を全く残さないものを全せん断という。
【００３２】
ところで、図２８、２９に示すように、このせん断加工では転写型１９の凹部２０内に押込み型１８の凸部２２で材料を押し込んで充満させ、凸歯４の形状を作っている。そして図２８に示す全せん断部では、図２９に示す半せん断部に比べ、転写型１９の凸刃１７が先行してストロークを行い、凸歯４の両側の材料を積極的に押し下げる。また図３７に示すように、凸歯４の端部４ｃで、せん断型１９ｂ，１９ｃによって三方が囲まれているために凹部２０内に材料が流入し難い。よって全せん断部に材料を十分に充満させるため、半せん断部が既に充満を終えた後でもなお押込み（型ストローク）を行って、半せん断部の材料を全せん断部に送り込まなければならず、この結果成形荷重が増加するという問題がある。
【００３３】
そこで、これを解決するため、図３２に示すように凸刃１７は押込み型１８の凸部２２に設けるようにする。こうすると図３３に示す全せん断部では、図３４に示す半せん断部に比べ、押込み型１８の凸刃１７が凸部２２に先行して材料を凹部２０内に押し込むようになり、充満が容易となる。よって全せん断部が半せん断部より先に充満を終えるようになり、半せん断部の材料を全せん断部に送る必要がなくなって成形荷重が低下する。図３０にはこれによってできた凸歯４の形状を示す。
【００３４】
なお、これらせん断加工において、図２８、２９、３３、３４に示すように、押込み型１８の凹部２３は十分な深さとされ、凹部２３内で材料を充満させぬようになっている。これは上述のように下面側の形状が見栄上重要でないためである。こうすることにより凹部２３の内底部と材料との間に自然な隙間２４ができ、成形荷重の低減が図れる。
【００３５】
また、図２７、３１に示すように、前者のせん断加工では押込み型１８の凸部２２に、後者のせん断加工では転写型１９の凸部２１に、それぞれ切刃２５が設けられ、凸刃１７と協同した分離切断を容易にしている。
【００３６】
さて、これらせん断加工によると、凸歯４の径方向外側端部で材料が分離され、折曲時に材料を引き千切る必要がないため、後の折曲工程における成形荷重の低減が図れる。またこのように折曲容易であるため、折曲後は図２２、２３に示すように折曲部の材料２６がくびれ、薄肉となる。このため後工程のリストライク成形荷重も低減される。リストライク加工を施すと、図２４に示すようにその材料２６が一部折り畳まれるようにして直角状に屈曲され、その材料２６がリング周方向にも太って図５に示す如く凸歯４間のスペースに充満される。これによって凸歯４間を突っ張るようになり、リングの剛性が維持される。
【００３７】
折曲工程の具体的な折曲方法は軸受部２の位置、長さ、製品形状等に基づいて決定する。例えば径方向外側に軸受部２を有する図１のセンサリング１ａでは絞り加工を採用し、径方向内側に軸受部２を有する図２のセンサリング１ｂではバーリング加工を採用する。径方向中間部に軸受部２を有する図３のセンサリング１ｃではそれらいずれの加工方法も採用し得る。これら折曲方法を選択する際、絞り加工では図２３に仮想線で示すように、パンチ２７のＲ部２８近傍の材料破断を考慮する必要がある。またバーリング加工では図２に示すように、軸受部２の下端位置近傍の材料破断（伸びフランジ割れ）を考慮する必要がある。軸受部２の高さＨ（図１参照）は、回転軸とセンサリングとの圧入長さや、凸歯４をセンシングするセンサの取付位置等を考慮して決定する。
【００３８】
図１６のトリム工程では径方向内側のブランク材１０ｂを凸歯４の端面部を若干含ませて切除する。これにより凸歯４の径方向内側端がシャープエッジとなり、見栄えが向上する。
【００３９】
なお、図３５、３６に示すように、凸歯４から径方向に若干離れた位置から切除を行い、ブランク材１０ｂを一部残すようにしても構わない。こうすると製品の剛性がさらに向上する。凸歯４の加工位置を丁度良く設定すれば、トリム工程を省略しつつブランク材１０ｂを残すこともできる。
【００４０】
以上がセンサリング１ａの製造方法であるが、径方向内外の関係を逆にすることによりセンサリング１ｂ（図２）が得られ、位置ｐを凸歯４の端からさらに内側に設定することでセンサリング１ｃ（図３）が得られる。
【００４１】
このように、かかるセンサリング１ａ…では、フランジ部３の少なくとも径方向全長に（図１、図２の例）、場合によってはそれより長く（図３の例）、凸歯４が形成され、軸受部２の裏側でも凸歯４があるため、凸歯４を従来より延長し、回転検出性能を上げることができる。また上記製造方法によれば被圧入側となる回転軸５の軸径に何等制約されない軽量安価なセンサリングを製造できる。また製造時の成形荷重も大幅に低減され製造コストが減少される。
【００４２】
なお先願では、ブランク材を折曲してフランジ部及び軸受部を形成した後、半せん断加工を施して凸歯を設けていたため、軸受部の裏側に凸歯を設けることができなかった。従来の焼結品や機械加工品によればそれが可能だが、代わりに重量増とコストの問題がつきまとう。本発明では凸歯を設けた後折曲を行うため、それが可能となった。しかも凸歯は一切曲げないため成形荷重が低く、製造は極めて容易である。
【００４３】
以上、本発明の実施の形態は他にも種々のものが想定される。また本発明は自動車車軸回転検出用センサリングに限らず様々な歯付リングに応用できる。
【００４４】
【発明の効果】
本発明は次の如き優れた効果を発揮する。
【００４５】
（１） 凸歯を従来より延長し、回転検出性能を向上することができる。
【００４６】
（２） 軽量、安価で製造容易な歯付リングを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図２】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図３】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図４】図１及び図２のＢ矢示図である。
【図５】図１及び図２のＡ矢示図である。
【図６】図１のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図７】図２のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図８】図３のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図９】図２のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図１０】図３のセンサリングの取付例を示す縦断面図である。
【図１１】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１２】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１３】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１４】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１５】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１６】センサリングの製造方法を説明するための斜視図である。
【図１７】図１２のＣ−Ｃ断面図である。
【図１８】図１２のＤ−Ｄ断面図である。
【図１９】図１４のＥ矢示図である。
【図２０】図１４のＦ−Ｆ断面図である。
【図２１】図１４のＧ−Ｇ断面図である。
【図２２】図１４の別のＥ矢示図である。
【図２３】図１４の別のＧ−Ｇ断面図である。
【図２４】図１５のＫ−Ｋ断面図である。
【図２５】図１３のＨ−Ｈ断面図である。
【図２６】転写型を示す斜視図である。
【図２７】押込み型を示す斜視図である。
【図２８】図１３のＪ−Ｊ位置における加工状態を示す縦断面図である。
【図２９】図１３のＩ−Ｉ位置における加工状態を示す縦断面図である。
【図３０】別のせん断加工方法に係る図１３のＨ−Ｈ断面図である。
【図３１】別のせん断加工方法に係る転写型を示す斜視図である。
【図３２】別のせん断加工方法に係る押込み型を示す斜視図である。
【図３３】別のせん断加工方法に係る図１３のＪ−Ｊ位置における加工状態を示す縦断面図である。
【図３４】別のせん断加工方法に係る図１３のＩ−Ｉ位置における加工状態を示す縦断面図である。
【図３５】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図３６】センサリングの一例を示す斜視図である。
【図３７】図１３のＨ−Ｈ位置及び図３８のＬ−Ｌ位置におけるせん断加工状態を示す縦断面図である。
【図３８】図２６の転写型の下面図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ センサリング
２ 軸受部
３ フランジ部
４ 凸歯
４ａ 端面
１０，１０ａ，１０ｂ ブランク材
１１ 筒状部
１２，１３ 薄肉
１７ 凸刃
１８ 押込み型
１９ 転写型
ｐ 位置
ｔ ブランク材の厚さ
Claims (13)
- 筒状の軸受部と、その軸受部の軸方向一端に折曲形成され上記軸受部の外周面から径方向内側に延出するフランジ部と、該フランジ部の表面にせん断加工によって形成され径方向に延出する凸歯とを一体に有する板金製歯付リングであって、
上記凸歯は、少なくとも上記フランジ部の径方向全長に延出し、かつ該フランジ部とは連続されると共に上記軸受部とは分離切断されたことを特徴とする歯付リング。 - 筒状の軸受部と、その軸受部の軸方向一端に折曲形成され上記軸受部の内周面から径方向外側に延出するフランジ部と、該フランジ部の表面にせん断加工によって形成され径方向に延出する凸歯とを一体に有する板金製歯付リングであって、
上記凸歯は、少なくとも上記フランジ部の径方向全長に延出し、かつ該フランジ部とは連続されると共に上記軸受部とは分離切断されたことを特徴とする歯付リング。 - 上記凸歯が上記フランジ部よりも径方向内側に延出される請求項２記載の歯付リング。
- リング状板材に少なくとも半せん断加工を含むせん断加工を行なって板材表面に径方向に延出する凸歯を形成すると共に、凸歯の一端側の周囲部分を薄肉に形成するか又は分離切断する第一工程と、その薄肉部又は切断部を含む一端側の上記板材を上記凸歯の一端から少なくとも板材厚さ分だけ内側に入った位置から折曲して筒状に成形する第二工程とを備えたことを特徴とする歯付リングの製造方法。
- 上記第一工程が、リング状板材を半せん断加工することのみによって凸歯を形成すると共に、凸歯の他端を除く周囲全体を薄肉に形成するものであり、上記第二工程が、上記折曲過程で上記薄肉を引き千切るものである請求項４記載の歯付リングの製造方法。
- 上記第一工程が、上記凸歯の一端から少なくとも板材厚さ分だけ内側に入った位置を境に、一端側において全せん断加工を、他端側において半せん断加工を行い、且つ、その一端側で凸歯の周囲を分離切断し、その他端側で凸歯の他端を除く周囲を薄肉に形成するものである請求項４記載の歯付リングの製造方法。
- 上記第一工程における半せん断加工が、板材を凸歯の反対側から押し込む押込み型及びこれに押された材料を成形する転写型により行われ、上記第一工程における全せん断加工が、上記転写型に設けられた凸刃によって行われる請求項６記載の歯付リングの製造方法。
- 上記第一工程における半せん断加工が、板材を凸歯の反対側から押し込む押込み型及びこれに押された材料を成形する転写型により行われ、上記第一工程における全せん断加工が、上記押込み型に設けられた凸刃によって行われる請求項６記載の歯付リングの製造方法。
- 上記筒状部をリストライク加工して凸歯間の板材表面と面合わせし、これにより軸受部を形成する第三工程をさらに備えた請求項４から８いずれかに記載の歯付リングの製造方法。
- 上記凸歯を境に上記軸受部の反対側にある板材をトリム加工により切除し、これによりフランジ部を形成する第四工程をさらに備えた請求項９記載の歯付リングの製造方法。
- 上記第四工程が、上記凸歯の他端とともに板材を切除するものである請求項１０記載の歯付リングの製造方法。
- 上記第四工程が、上記凸歯の他端から所定距離離れた位置から板材を切除するものである請求項１０記載の歯付リングの製造方法。
- 請求項４から１２いずれかに記載の歯付リングの製造方法により製造されたことを特徴とする歯付リング。
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