JP5708552B2

JP5708552B2 - 無段変速機のバリエータ部品製造方法及びこの方法で使用するハードブローチ工具

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Publication number: JP5708552B2
Application number: JP2012091284A
Authority: JP
Inventors: 優作酒井; 将司横山
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2015-04-30
Anticipated expiration: 2032-04-12
Also published as: JP2013220480A

Description

本発明は、無段変速機のバリエータ部品製造方法及びこの方法で使用するハードブローチ工具に関する。

図１９に示すように、トロイダル型無段変速機のバリエータ部品である入力ディスク１は、エンジンからの回転が伝達される動力伝達軸２との間にボールスプラインを設けており、このボールスプラインにより、入力ディスク１は、動力伝達軸２と同期して回転するとともに、動力伝達軸２の軸方向に相対移動可能とされている。
図２０に示すように、入力ディスク１の円筒内径部３には、周方向に複数の円筒部３ａ及び複数のボールスプライン溝３ｂが交互に形成されている。また、入力ディスク１の外周には、パワーローラ（不図示）に対する動力伝達面であるトラクション面４、トラクション面４に対して軸方向の逆側の面であり、スラスト荷重をバックアップする第１背面５及びトラクション面４に対して軸方向の逆側であり、円筒内径部３の縁部に位置してスラスト荷重をバックアップする第２背面６が形成されている。

また、動力伝達軸２の外周には、周方向に所定間隔をあけて複数のボールスプライン溝２ａが形成されている。
そして、動力伝達軸２のボールスプライン溝２ａ及び入力ディスク１のボールスプライン溝３ｂを対向させ、互いのボールスプライン溝２ａ，３ｂの間にボール７を収容することで入力ディスク１と動力伝達軸２とが噛合したボールスプラインが構成されている。

ここで、図２０に示すように、入力ディスク１の円筒部３ａと動力伝達軸２の外径部との間には隙間８が設けられており、入力ディスク１の径方向位置はボールスプラインによってのみ拘束されているので、入力ディスク１のトラクション面４は、ボールスプライン溝３ｂに対して同軸精度・直角精度を高くして加工する必要がある。また、入力ディスク１の第１及び第２背面５，６も、ボールスプライン溝３ｂに対して直角精度を高くして加工する必要がある。

上記構成の入力ディスク１の製造方法として、例えば特許文献１に記載の技術が知られている。
この特許文献１は、入力ディスク１の円筒内径部３に、ハードブローチ工具を用いて円筒部３ａ及びボールスプライン溝３ｂを同時に仕上げ加工する工程と、仕上げ加工した複数の円筒部３ａを加工基準として機能面（図１９のトラクション面４、第１背面５及び第２背面６）を仕上げ加工する工程とを備えた方法である。

この特許文献１では、例えば図６（ａ）に示すハードブローチ工具１０を使用している。このハードブローチ工具１０は、刃長Ｌ１の範囲に複数のスプライン溝刃を備えたスプライン溝刃部１１と、スプライン溝刃部１１と同軸で刃長Ｌ２の範囲に複数の丸刃を備えた丸刃部１２とを有する長尺部材であり、このハードブローチ工具１０を矢印方向に送って入力ディスク１の円筒内径部３に通過させることで、スプライン溝刃部１１がボールスプライン溝３ｂを仕上げ加工し、丸刃部１２が円筒部３ａを仕上げ加工する。

特開２００５−６１４９４号公報

しかし、特許文献１の方法は、円筒部３ａ及びボールスプライン溝３ｂを仕上げまで同時に加工するため、多数のスプライン溝刃及び丸刃を設けた高価なハードブローチ工具１０を必要とし、入力ディスク１の製造コストが高騰するおそれがある。
また、ハードブローチ工具１０の全長は使用する設備により決定されるため、１本のハードブローチ工具に形成できる刃数には制限がある。丸刃部１２には仕上げ用の仕上げ刃１３を設ける必要があるが、工具全体の刃数制限のため、図６（ａ）に示すように、短い刃長Ｌ３の少数の仕上げ刃１３しか設けることができず、円筒部３ａの真円度などの加工精度に影響を与えるおそれがある。

この解決策として、一般的には、ハードブローチ工具を「荒加工用ハードブローチ工具」、「仕上げ加工用ハードブローチ工具」のように、２本使用することも考えられるが、これは工具費がかかり、コストアップとなる。
そこで、本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、製造コストの低減化を図ることができる無段変速機のバリエータ部品製造方法を提供するとともに、高精度に円筒部を形成し、耐久性が向上したハードブローチ工具を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明に係る請求項１記載の無断変速機のバリエータ部品製造方法は、円筒内径部を設けたバリエータ部品のワークを熱処理して硬化させる熱処理工程と、ハードターニング加工によって前記ワークの軸方向の一方の端面又は軸方向の他方の端面の少なくとも一方を切削加工するとともに、切削した前記ワークの軸方向の一方の端面又は他方の端面を加工基準面として前記円筒内径部を所定厚さだけ切削することでハードターニング内径部を形成するハードターニング工程と、ハードブローチ工具を前記ハードターニング内径部に通過させることで、前記ハードターニング内径部を切削して周方向に円筒部及びボールスプライン溝を交互に形成するハードブローチ工程と、前記円筒部を加工基準として、前記ワークに対してトラクション面の仕上加工をする仕上げ工程と、を備えている。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載のバリエータ部品の製造方法で使用するハードブローチ工具であって、軸方向に複数のスプライン溝刃を備えたスプライン溝刃部と、このスプライン溝刃部と同軸に軸方向に複数の丸刃を備えた丸刃部とを有する長尺な工具であり、前記丸刃部を構成する複数の丸刃は、前記ハードターニング内径部を周方向に複数分割した領域の何れかを切削する刃であり、前記ハードターニング内径部を通過することで前記円筒部を形成する。

また、本発明に係る請求項３記載の無段変速機のバリエータ部品製造方法は、円筒内径部を設けたバリエータ部品のワークを熱処理して硬化させる熱処理工程と、ハードターニング加工によって前記ワークの軸方向の一方の端面又は軸方向の他方の端面の少なくとも一方を切削加工するとともに、切削した前記ワークの軸方向の一方の端面又は他方の端面を加工基準面として前記円筒内径部を所定厚さだけ切削することでハードターニング内径部を形成するハードターニング工程と、ハードブローチ工具を前記ハードターニング内径部に通過させることで、前記ハードターニング内径部を切削して周方向に円筒部及びボールスプライン溝を交互に形成するハードブローチ工程と、前記円筒部を加工基準として、前記ワークに対してトラクション面の仕上加工をする仕上げ工程とを備え、前記ハードブローチ工程で使用する前記ハードブローチ工具は、軸方向に複数のスプライン溝刃を備えたスプライン溝刃部と、このスプライン溝刃部と同軸に軸方向に複数の丸刃を備えた丸刃部とを有する長尺な工具であり、前記丸刃部を構成する複数の丸刃は、前記円筒内径部を周方向に複数分割した領域の何れかを切削する刃であり、前記円筒内径部を通過することで前記円筒部を形成することを特徴としている。

請求項１記載の無段変速機のバリエータ部品製造方法によると、ハードターニング工程において、円筒内径部を所定厚さだけ切削してハードターニング内径部を形成しており、ハードブローチ工程では、ハードターニング内径部の加工代を少なくして切削することで円筒部の仕上げ加工を行っていることから、丸刃部の刃長が短い廉価なハードブローチ工具を使用することができるので、バリエータ部品の製造コストの低減化を図ることができる。

また、請求項２記載のハードブローチ工具によると、丸刃部を構成する円筒部を形成するための複数の丸刃は、ハードターニング内径部を周方向に複数分割した領域の何れかを切削するので切削抵抗が低くなるので、ビビリ振動による円筒部の切削面が粗くなるのを防止し、工具寿命を向上させることができる。
さらに、請求項３記載の無段変速機のバリエータ部品製造方法によると、ハードブローチ工程において、円筒内径部から円筒部を形成するまでの加工代が多いが、ハードブローチ工具は、丸刃部を構成する円筒部を形成するための複数の丸刃が、円筒内径部を周方向に複数分割した領域の何れかを切削するので切削抵抗が低くなるので、ビビリ振動による円筒部の切削面が粗くなるのを防止し、工具寿命を向上させることができる。

本発明に係る無段変速機のバリエータ部品製造方法の流れを示すズロック図である。第１実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法の前工程を示す図である。第１実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法のハードターニング工程を示す図である。第１実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法のハードブローチ工程を示す図である。第１実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法で製造したバリエータ部品を示す図である。従来及び本発明で使用しているハードブローチ工具を示す図である。第２実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法の前工程を示す図である。第２実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法のハードターニング工程を示す図である。第２実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法のハードブローチ工程を示す図である。第２実施形態のハードブローチ工具がハードターニング内径部を切削する構造を示す図である。第２実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法で製造したバリエータ部品を示す図である。他の構造のハードブローチ工具を示す図である。第３実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法を示すための図である。第４実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法を示すための図である。第５実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法の前工程を示す図である。第５実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法のハードターニング工程を示す図である。第５実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法のハードブローチ工程を示す図である。第５実施形態の無段変速機のバリエータ部品製造方法で製造したバリエータ部品を示す図である。無段変速機のバリエータ部品と動力伝達軸のボールスプライン噛合状態を示す図である。ボールスプライン噛合状態を断面図で示した図である。

以下、本発明を実施するための形態（以下、実施形態という。）を、図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、図１９及び図２０で示した構成と同一構成部分には、同一符号を付してその説明は省略する。
図１は、本発明に係る無段変速機のバリエータ部品の製造方法の流れを示すブロック図であり、ステップＳＴ１にて前工程を行い、ステップＳＴ２にてワーク１６を熱処理して硬化させる工程を行い、ステップＳＴ３にてハードターニング工程を行い、ステップＳＴ４にてハードブローチ工程を行い、ステップＳＴ５にて後工程を行う。なお、前記後工程が、本発明の仕上げ工程に相当する。

［第１実施形態］
図２〜図６は、図１のバリエータ部品としてトロイダル型無段変速機の入力ディスクの製造方法を構成する第１実施形態の工程を示すものであり、図２は図１のステップＳＴ１の前工程を示し、図３（ａ），（ｂ）は図１のステップＳＴ３のハードターニング工程を示し、図４（ａ），（ｂ）は図１のステップＳＴ４のハードブローチ工程を示し、図５は図１のステップＳＴ５の後工程を示している。
図２に示す前工程では、熱間鍛造や切削加工等により仕上がり寸法に対して加工取り代を付与した円筒内径部１５及びスプライン用溝部１５ａを有するワーク１６を成形する。

次に、熱処理工程を経て、図３（ａ），（ｂ）のハードターニング工程では、切削工具を用いた機械加工により、第１背面５、第２背面６、正面７及び円筒内径部１５のハードターニング加工を行う。このハードターニング工程を行うことにより、第１背面５、第２背面６、正面７の仕上げ加工を行うとともに、円筒内径部１５を所定厚さＴだけ切削することでハードターニング内径部１７が形成される。なお、上記ハードターニング工程では、第１背面５、第２背面６及び正面７の３箇所全てに対してハードターニング加工をしているが、これらのうち一カ所又は二カ所の加工は省略するようにしてもよい。

次に、図４（ａ）のハードブローチ工程では、ハードターニング工程で加工された第１背面５又は第２背面６を基準面としてハードブローチ工具１８を使用してハードターニング内径部１７及びスプライン用溝部１５ａのハードブローチ加工を行う。
なお、図４（ａ）の矢印は、ワーク１６に対する工具の相対移動方向を示すものであり、実際に移動させるのは、ワーク１６としても工具１８としてもよい。また、基準面としてハードターニング加工した正面７を使用してもよく、その場合は、矢印の向き（工具の相対移動方向）は図４（ａ）とは逆向きとなる。

ハードブローチ工具１８は、図６（ｂ）に示すように、刃長Ｌ１の範囲に複数のスプライン溝刃を備えたスプライン溝刃部１１と、スプライン溝刃部１１と同軸で刃長Ｌ４の範囲に複数の丸刃を備えた丸刃部１２とを有する長尺部材である。また、ハードブローチ工具１８は、従来方法で使用した図６（ａ）のハードブローチ工具１０と比較して、スプライン溝刃部１１が同一刃長Ｌ１であり、丸刃部１２の刃長Ｌ４が大幅に短い（Ｌ４＜Ｌ２）。また、ハードブローチ工具１８の丸刃部１２には、従来方法で使用した図６（ａ）のハードブローチ工具１０と同一刃長Ｌ３の仕上げ用の仕上げ刃１３が設けられている。

そして、上記構成のハードブローチ工具１８を、図４（ａ）及び図６（ｂ）の矢印方向に送ってワーク１６のハードターニング内径部１７を通過させることで、図４（ｂ）に示すように、先ず、スプライン溝刃部１１によりボールスプライン溝３ｂの仕上げ加工が行われ、次いで、丸刃部１２により円筒部３ａの仕上げ加工が行われる。
次に、図５の後工程では、ボールスプライン溝３ｂに対して同軸に形成した面積の大きな円筒部３ａを加工基準とし、円筒部３ａに対して同軸精度・直角精度を高くして研削手段（不図示）によりトラクション面４の仕上げ加工を行なうことで、入力ディスク１を製造する。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態の入力ディスクの製造方法は、ハードターニング工程において、円筒内径部１５を所定厚さＴだけ切削してハードターニング内径部１７を形成しており、次工程のハードブローチ工程では、ハードターニング内径部１７の加工代を少なくして切削することで円筒部３ａの仕上げ加工を行っている。

このように、本実施形態のハードブローチ工程では、ボールスプライン溝３ｂと比べて加工範囲が広い円筒部内径面の加工代を少なくして円筒部３ａの仕上げ加工を行うことから、図６（ｂ）で示したように、丸刃部１２の刃長Ｌ４が短いハードブローチ工具１８を使用することができる。
したがって、丸刃部１２の刃長が短いハードブローチ工具１８を廉価に形成することができるので、入力ディスク１の製造コストの低減化を図ることができる。

なお、本実施形態では、図６（ｂ）で示したハードブローチ工具１８に替えて、図６（ｃ）で示すハードブローチ工具１９を使用してハードブローチ工程を行うようにしてもよい。
ハードブローチ工具１９は、従来方法で使用した図６（ａ）のハードブローチ工具１０と、スプライン溝刃部１１の刃長Ｌ１及び丸刃部１２の刃長Ｌ４が同一である。ただし、ハードブローチ工程の円筒部内径面の加工代が従来方法と比べて小さいので、粗加工に要する丸刃の数を少なくすることができ、その分、仕上げ刃１３の刃長Ｌ５を従来のハードブローチ工具１０の刃長Ｌ３と比べて長くできる。

これにより、図６（ｃ）で示すハードブローチ工具１９を使用してハードブローチ工程を行うと、従来方法と比べて、高精度でボールスプライン溝３ｂとの同軸度も良好な円筒部３ａを得ることができる。ボールスプライン溝３ｂとの同軸度が良好で高精度に加工された円筒部３ａを基準面として使用し、後工程の加工を行うことにより、加工箇所のボールスプライン溝３ｂとの同軸度等の加工精度を高めることができる。また、工具の長寿命化も図れる。

［第２実施形態］
次に、図７〜図１２は、図１のバリエータ部品としてトロイダル型無段変速機の入力ディスクの製造方法を構成する第２実施形態の工程を示すものであり、図７は図１のステップＳＴ１の前工程を示し、図８は図１のステップＳＴ３のハードターニング工程を示し、図９（ａ），（ｂ）は図１のステップＳＴ４のハードブローチ工程を示し、図１１は図１のステップＳＴ５の後工程を示している。なお、図２から図６で示した第１実施形態の工程と同一構成部分には、同一符号を付して説明は省略する。
図７に示す前工程では、熱間鍛造等により仕上がり寸法に対して加工取り代を付与し、端部に段付き部２０を設けた円筒内径部２１及びスプライン用溝部２１ａを有するワーク２２を成形する。

次に、熱処理工程を経て、図８のハードターニング工程では、段付き部２０を加工基準して背面２３、正面２４及び円筒内径部２１のハードターニング加工を行う。このハードターニング工程を行うことにより、円筒内径部２１を所定厚さＴだけ切削することでハードターニング内径部２５が形成される。なお、背面２３、正面２４のうち一方を次工程のハードブローチ工程における基準面として使用すればよいので、他方のハードターニング工程は省略してもよい。

次に、図９（ａ）のハードブローチ工程では、ハードターニング加工を施した背面２３、又は正面２４を加工基準として用い、ハードブローチ工具２６を使用してハードターニング内径部２５及びスプライン用溝部２１ａのハードブローチ加工を行う。
ハードブローチ工具２６は、刃長Ｌ１の範囲に複数のスプライン溝刃を備えたスプライン溝刃部１１と、スプライン溝刃部１１と同軸で刃長Ｌ２の範囲に複数の丸刃を備えた丸刃部１２とを有する長尺部材である。このハードブローチ工具２６は、従来方法で使用した図６（ａ）のハードブローチ工具１０と比較して、スプライン溝刃部１１が同一刃長Ｌ１であり、丸刃部１２も同一刃長Ｌ２である。一方、本実施形態の丸刃部１２の仕上げ用の仕上げ刃１３は、従来方法で使用した図６（ａ）のハードブローチ工具１０と比較して刃長が長く、例えば図６（ｃ）に示した工具１９の仕上げ刃１３の刃長Ｌ５と等しい刃長としている（Ｌ５＞Ｌ３）。

そして、上記構成のハードブローチ工具２６のワーク２２に対する相対移動方向が、図９（ａ）の矢印方向となるように送ってワーク２２のハードターニング内径部２５を通過させることで、図９（ｂ）に示すように、先ず、スプライン溝刃部１１によりボールスプライン溝３ｂの仕上げ加工が行われ、次いで、丸刃部１２により円筒部３ａの仕上げ加工が行われる。
ここで、本実施形態のハードブローチ工具２６は、仕上げ刃１３以外の丸刃部１２を構成する複数の丸刃を、ハードターニング内径部２５の周方向を２分割した領域を交互に切削する刃としている。

すなわち、図１０（ａ）に示すように、円筒部３ａを形成すべきハードターニング内径部２５の６箇所の領域を、周方向に一つおきに存在するＡ領域及びＢ領域に分けている。そして、図１０（ｂ）に示すように、ハードブローチ工具２６の仕上げ刃１３以外の丸刃部１２を、Ａ領域を切削しＢ領域は切削しないＡタイプの丸刃（符号Ａと示している）と、Ｂ領域を切削しＡ領域は切削しないＢタイプの丸刃（符号Ｂと示している）を軸方向に沿って交互に備えた構成としている。なお、ハードブローチ工具２６の仕上げ刃１３の丸刃は、Ａ領域及びＢ領域、すなわち、ハードターニング内径部２５の全周を切削する刃である。
次に、図１１の後工程では、ボールスプライン溝３ｂに対して同軸に形成した面積の大きな円筒部３ａを加工基準とし、円筒部３ａに対して同軸精度・直角精度を高くして研削手段（不図示）によりトラクション面２７の仕上げ加工を行なうことで、入力ディスク２８を製造する。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態の入力ディスクの製造方法は、ハードターニング工程において、円筒内径部２１を所定厚さＴだけ切削してハードターニング内径部２５を形成し、次工程のハードブローチ工程では、ハードターニング内径部２５の加工代を少なくして切削することで円筒部３ａを形成している。そして、本実施形態のハードブローチ工程で使用するハードブローチ工具２６は、従来方法で使用した図６（ａ）のハードブローチ工具１０と比較して、仕上げ刃１３の刃長が長い（Ｌ５＞Ｌ３）。
このように、本実施形態は、ハードブローチ工程におけるハードターニング内径部２５の加工代を少なくすることで、入力ディスク２８の製造コストの低減化を図ることができる。

また、ハードブローチ工具２６の仕上げ刃１３の刃長を長くしたことで、ハードブローチ工程において円筒部３ａをボールスプライン溝３ｂとの同軸度等も高精度に形成することができるとともに、仕上げ刃１３の刃数を増大させたことでハードブローチ工具１０の高寿命化を図ることができる。
さらに、本実施形態のハードブローチ工具２６は、仕上げ刃１３以外の丸刃部１２を構成する複数の丸刃を、ハードターニング内径部２５の周方向を２分割した領域を交互に切削する刃としているので、各刃が受ける切削抵抗は、ハードターニング内径部２５の全周を切削する場合と比較して略半分になり、ビビリ振動による切削面（円筒部３ａ）が粗くなるのを防止し、ハードブローチ工具２６の寿命低下を防止することができる。

ここで、本実施形態のハードブローチ工具２６の丸刃部１２を、図１２に示すように、移動方向の先端側にＡ領域を切削しＢ領域は切削しないＡタイプの丸刃（符号Ａと示している）を設け、移動方向の後方側にＢ領域を切削しＡ領域は切削しないＢタイプの丸刃（符号Ｂと示している）を配置し、Ａタイプの丸刃及びＢタイプの丸刃が、図１０（ａ）に示したハードターニング内径部２５の周方向に一つおきに存在するＡ領域及びＢ領域を切削するようにしても、各刃が受ける切削抵抗が、ハードターニング内径部２５の全周を切削する場合と比較して略半分になり、ビビリ振動による切削面が粗くなるのを防止し、ハードブローチ工具２６の寿命低下を防止することができる。
さらに、ハードターニング工程をボールスプライン溝３ｂや円筒部３ａと同軸度の出しやすい段付き部２０を加工基準としたことにより、後の各工程の加工取り代の偏りの防止に有効である。

［第３実施形態］
また、図１３は、図５で示した第１実施形態のトロイダル型無段変速機の入力ディスク１、図１１で示した第２実施形態のトロイダル型無段変速機の入力ディスク２８に対して異なる構造のトロイダル型無段変速機の入力ディスク３０である。この入力ディスク３０は、外周に第１背面３１、第２背面３２及びトラクション面３３が形成されているとともに、円筒内径部に円筒部３ａ及びボールスプライン溝３ｂが形成されている。

本実施形態の入力ディスク３０も、第２実施形態と同様に、前工程において、仕上がり寸法に対して加工取り代を付与した形状にワークの外形状を得る。次いで、熱処理工程を経て、ハードターニング工程において、第２実施形態の場合と同様に、段付き部を加工基準として第１背面３１、第２背面３２及び円筒内径部のハードターニング加工を行い、円筒内径部を所定厚さだけ切削することでハードターニング内径部を形成する。次いで、ハードブローチ工程において、第１背面３１又は第２背面３２のうちの何れかを基準面としてハードブローチ工具２６を使用してハードターニング内径部のハードブローチ加工を行う。なお、第１背面３１又は第２背面３２のうち一方を次工程のハードブローチ工程で基準面として使用しない面はハードターニング工程を省略するようにしてもよい。

次いで、後工程において、トラクション面３３の仕上げ加工を行なう。
本実施形態も、ハードブローチ工程においてハードターニング内径部の加工代を少なくすることで、入力ディスク３０の製造コストの低減化を図ることができるとともに、ビビリ振動による切削面（円筒部３ａ）が粗くなるのを防止し、ハードブローチ工具の寿命低下を防止することができる。

［第４実施形態］
さらに、図１４は、ベルト式無段変速機のバリエータ部品であるプーリー３５であり、外周にプーリー面３６及び背面３７が形成され、内周に段付き部３８及び円筒内径部が設けられているとともに、円筒内径部に円筒部３ａ及びボールスプライン溝３ｂが形成されている。
本実施形態のプーリー３５も、第２実施形態と同様に、前工程において、仕上がり寸法に対して加工取り代を付与した形状にワークの外形状を得る。次いで、熱処理工程を経て、ハードターニング工程において、段付き部３８を加工基準として背面３７及び円筒内径部のハードターニング加工を行い、円筒内径部を所定厚さだけ切削することでハードターニング内径部を形成する。次いで、ハードブローチ工程において、背面３７を加工基準としてハードブローチ工具２６を使用してハードターニング内径部及びスプライン用溝部のハードブローチ加工を行う。次いで、後工程において、プーリー面３６の仕上げ加工を行なう。
本実施形態も、ハードブローチ工程においてハードターニング内径部の加工代を少なくすることで、プーリー３５の製造コストの低減化を図ることができるとともに、ビビリ振動による切削面（円筒部３ａ）が粗くなるのを防止し、ハードブローチ工具の寿命低下を防止することができる。

［第５実施形態］
さらに、図１５〜図１８は、図１の入力ディスクの製造方法を構成する第５実施形態の工程を示すものであり、図１５は図１のステップＳＴ１の前工程を示し、図１６（ａ），（ｂ）は図１のステップＳＴ３のハードターニング工程を示し、図１７（ａ），（ｂ）は図１のステップＳＴ４のハードブローチ工程を示し、図１８は図１のステップＳＴ５の後工程を示している。
図１５に示す前工程では、熱間鍛造等により仕上がり寸法に対して加工取り代を付与した円筒内径部４０及びスプライン用溝部４０ａを有するワーク４１を成形する。

次に、熱処理工程を経て、図１６（ａ），（ｂ）のハードターニング工程では、切削工具を用いた機械加工により、第１背面４２、第２背面４３の仕上げ加工としてハードターニング加工を行う。
次に、図１７（ａ）のハードブローチ工程では、図６（ｃ）で示したハードブローチ工具２６を使用して円筒内径部４０の及びスプライン用溝部４０ａのハードブローチ加工を行う。
ハードブローチ工具２６を、図１７（ａ）及び図６（ｃ）の矢印方向に送ってワーク４１の円筒内径部４０を通過させることで、図１７（ｂ）に示すように、先ず、スプライン溝刃部１１によりボールスプライン溝３ｂの仕上げ加工が行われ、次いで、丸刃部１２により円筒部３ａの仕上げ加工が行われる。

そして、本実施形態の丸刃部１２は、図１０（ｂ）或いは図１２で示したように、ハードブローチ工具２６の仕上げ刃１３以外の丸刃部１２が、図１０（ａ）のＡ領域を切削しＢ領域は切削しないＡタイプの丸刃（符号Ａと示している）と、Ｂ領域を切削しＡ領域は切削しないＢタイプの丸刃（符号Ｂと示している）を軸方向に沿って交互に備えた構成としている。
次に、図１８の後工程では、ボールスプライン溝３ｂに対して同軸に形成した面積の大きな円筒部３ａを加工基準とし、円筒部３ａに対して同軸精度・直角精度を高くして研削手段（不図示）によりトラクション面４４の仕上げ加工を行なうことで、入力ディスク４５を製造する。

次に、本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態の入力ディスクの製造方法は、ハードブローチ工具２６の仕上げ刃１３の刃長を長くしたことで、ハードブローチ工程において円筒部３ａを高精度に形成することができるとともに、仕上げ刃１３の刃数を増大させたことでハードブローチ工具１０の高寿命化を図ることができる。
また、本実施形態では、他の実施形態のように、ハードターニング工程において円筒内径部４０を切削せず、円筒部３ａを形成するまでの加工代が多いが、ハードブローチ工具２６の丸刃部１２を構成する複数の丸刃を、ハードターニング内径部２５の周方向を２分割した領域を交互に切削する刃とし、各刃が受ける切削抵抗が、ハードターニング内径部の全周を切削する場合と比較して略半分になるので、ビビリ振動による切削面が粗くなるのを防止し、ハードブローチ工具２６の寿命低下を防止することができる。

さらに、本実施形態のハードブローチ工具２６の丸刃部１２を、図１２に示した、ワークに対する相対移動方向の先端側にＡ領域を切削しＢ領域は切削しないＡタイプの丸刃（符号Ａと示している）を設け、移動方向の後方側にＢ領域を切削しＡ領域は切削しないＢタイプの丸刃（符号Ｂと示している）を配置し、Ａタイプの丸刃及びＢタイプの丸刃が、図１０（ａ）に示したハードターニング内径部２５の周方向に一つおきに存在するＡ領域及びＢ領域を切削するようにしても、各刃が受ける切削抵抗が、ハードターニング内径部２５の全周を切削する場合と比較して略半分になり、ビビリ振動による切削面が粗くなるのを防止し、ハードブローチ工具２６の寿命低下を防止することができる。
なお、上述した第１実施形態では、図６（ｂ）或いは図６（ｃ）のハードブローチ工具１８，１９を使用していたが、これに替えて図１０（ｂ）或いは図１２に示したハードブローチ工具２６を使用してもよい。また、第２〜第４実施形態において、第１実施形態で使用したハードブローチ工具１８，１９を使用してもよい。

１…入力ディスク、３ａ…円筒部、３ｂ…ボールスプライン溝、４…トラクション面、５…第１背面、６…第２背面、７…正面、１１…スプライン溝刃部、１２…丸刃部、１３…仕上げ刃、１５…円筒内径部、１５ａ，２１ａ，４０ａ…スプライン用溝部、１６…ワーク、１７…ハードターニング内径部、１８…ハードブローチ工具、２０…段付き部、２１…円筒内径部、２２…ワーク、２３…背面、２４…正面、２５…ハードターニング内径部、２６…ハードブローチ工具、２７…トラクション面、２８…入力ディスク、３０…入力ディスク、３１…第１背面、３２…第２背面、３３…トラクション面、３５…プーリー、３６…プーリー面、３７…背面、４０…円筒内径部、４１…ワーク、４２…第１背面、４３…第２背面、４４…トラクション面、４５…入力ディスク

Claims

円筒内径部を設けたバリエータ部品のワークを熱処理して硬化させる熱処理工程と、
ハードターニング加工によって前記ワークの軸方向の一方の端面又は軸方向の他方の端面の少なくとも一方を切削加工するとともに、切削した前記ワークの軸方向の一方の端面又は他方の端面を加工基準面として前記円筒内径部を所定厚さだけ切削することでハードターニング内径部を形成するハードターニング工程と、
ハードブローチ工具を前記ハードターニング内径部に通過させることで、前記ハードターニング内径部を切削して周方向に円筒部及びボールスプライン溝を交互に形成するハードブローチ工程と、
前記円筒部を加工基準として、前記ワークに対してトラクション面の仕上加工をする仕上げ工程と、を備えていることを特徴とする無段変速機のバリエータ部品製造方法。
請求項１記載のバリエータ部品の製造方法で使用するハードブローチ工具であって、
軸方向に複数のスプライン溝刃を備えたスプライン溝刃部と、このスプライン溝刃部と同軸に軸方向に複数の丸刃を備えた丸刃部とを有する長尺な工具であり、
前記丸刃部を構成する複数の丸刃は、前記ハードターニング内径部を周方向に複数分割した領域の何れかを切削する刃であり、前記ハードターニング内径部を通過することで前記円筒部を形成することを特徴とするハードブローチ工具。
円筒内径部を設けたバリエータ部品のワークを熱処理して硬化させる熱処理工程と、
ハードターニング加工によって前記ワークの軸方向の一方の端面又は軸方向の他方の端面の少なくとも一方を切削加工するとともに、切削した前記ワークの軸方向の一方の端面又は他方の端面を加工基準面として前記円筒内径部を所定厚さだけ切削することでハードターニング内径部を形成するハードターニング工程と、
ハードブローチ工具を前記ハードターニング内径部に通過させることで、前記ハードターニング内径部を切削して周方向に円筒部及びボールスプライン溝を交互に形成するハードブローチ工程と、
前記円筒部を加工基準として、前記ワークに対してトラクション面の仕上加工をする仕上げ工程とを備え、
前記ハードブローチ工程で使用する前記ハードブローチ工具は、軸方向に複数のスプライン溝刃を備えたスプライン溝刃部と、このスプライン溝刃部と同軸に軸方向に複数の丸刃を備えた丸刃部とを有する長尺な工具であり、前記丸刃部を構成する複数の丸刃は、前記円筒内径部を周方向に複数分割した領域の何れかを切削する刃であり、前記円筒内径部を通過することで前記円筒部を形成することを特徴とする無段変速機のバリエータ部品製造方法。