JPH08215786A

JPH08215786A - スプライン成形用鍛造金型及びスプライン付粗地金の芯抜き鍛造金型

Info

Publication number: JPH08215786A
Application number: JP2180195A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Koide; 宏小出; Makoto Abe; 阿部　　誠
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1995-02-09
Filing date: 1995-02-09
Publication date: 1996-08-27

Abstract

(57)【要約】【目的】精度の高いスプラインをもつ粗製品が得られる
スプライン成形用鍛造金型及びスプライン付粗地金の芯
抜き鍛造金型を提供する。【構成・作用】各第１スプライン成形ランド５ａは成形
部５１と逃がし部５２とを有し、各第２スプライン成形
ランド３ａは成形部３１と逃がし部３２、３４と矯正部
３３とを有している。粗地金を軸方向と直角方向に屈曲
させようとする力が矯正部３３によって阻止され、第１
スプラインと第２スプラインとの軸ずれを防止できる。
また、下方側に生じる反力は、各第１スプライン成形ラ
ンド５ａに矯正部がないことから逃がし部５２に集中さ
れず、逃がし部５２にさほどの据え込みを生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鍛造により粗地金に第
１、２スプラインを成形するスプライン成形用鍛造金型
と、熱間鍛造によりスプライン付粗地金の閉塞部を芯抜
きするスプライン付粗地金の芯抜き鍛造金型とに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、特開平６−５７２号公報にスプラ
イン成形装置が開示されている。このスプライン成形金
型では、ダイスの内周面内に外周面をもつマンドレルが
収納され、これら内周面及び外周面を有して略円筒状の
成形空間が確保されている。マンドレルの外周面には上
方側から下方側に軸方向で延在され、径方向に突出する
複数条のスプライン成形ランドが形成されている。そし
て、この成形空間内には、軸方向の上方側からパンチが
押し込み可能に設けられているとともに、軸方向の下方
側からスリーブノックアウトが昇降可能に設けられてい
る。

【０００３】このスプライン成形金型により粗地金に内
スプラインを成形する場合、まず成形空間内に全体とし
て略円筒状をなす粗地金を挿入し、パンチを上方側から
押し込む。このとき、パンチの下端面が粗地金を加圧し
つつ下方に押しやるため、マンドレルの各スプライン成
形ランドは粗地金にスプラインを成形する。こうして、
内スプラインをもつ粗製品が得られる。なお、得られた
粗製品はショットブラスト等が施され、最終製品とな
る。

【０００４】また、特開昭５９−３９４４２号公報に歯
車の製造方法が開示されている。この製造方法では、歯
車の外歯を外スプラインと考えれば、まず略円筒状の軸
部と、この軸部の中心を閉塞する閉塞部と、軸部の外周
面に形成された外スプラインと、を有する粗地金を製造
する。そして、この粗地金を載置するダイスと、このダ
イスと相対移動可能に設けられ、ダイスに載置された粗
地金の閉塞部を芯抜きするパンチと、を有する芯抜き金
型により、この粗地金の閉塞部を芯抜きする。なお、得
られた粗製品はショットブラスト等が施され、最終製品
となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のス
プライン成形金型と同様の鍛造金型を用い、全体として
略円筒状をなし、大径に形成された大径面と、他方側に
対面する段面と、小径に形成された小径面と、を有する
粗地金における大径面に第１スプラインを成形するとと
もに、小径面に第２スプラインを成形せんとすれば、得
られた粗製品の第１、２スプラインの精度が十分でない
ことが明らかとなった。

【０００６】また、上記従来の製造方法に用いられる芯
抜き金型と同様の鍛造金型を用い、略円筒状の軸部と、
この軸部の中心を閉塞する閉塞部と、軸部の一端から軸
方向に円筒状に突出するボス部と、軸部の他端側から径
外方向に形成されたウェブと、軸部の外周面に形成され
た外スプラインと、ウェブの周縁から軸方向に円筒状に
突出するフランジと、を有する粗地金における閉塞部を
芯抜きせんとすれば、やはり得られた粗製品の外スプラ
インの精度が十分でないことが明らかとなった。

【０００７】本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされ
たものであって、精度の高いスプラインをもつ粗製品が
得られるスプライン成形用鍛造金型及びスプライン付粗
地金の芯抜き鍛造金型を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１のスプライン成形用鍛造金型は、全体と
して略円筒状をなし、大径に形成された大径面と、他方
側に対面する段面と、小径に形成された小径面と、を有
する粗地金における該大径面に第１スプラインを成形す
るとともに、該小径面に第２スプラインを成形すべく用
いられ、内周面をもつダイスと、該内周面内に収納さ
れ、外周面をもつマンドレルと、該内周面及び該外周面
を有して確保される略円筒状の成形空間と、該成形空間
内に軸方向の一方側から該他方側に押し込み可能に設け
られたパンチと、を有し、該大径面と当接する該内周面
又は該外周面は、該一方側から該他方側に該軸方向で延
在され、該第１スプラインを成形すべく径方向に突出す
る複数条の第１スプライン成形ランドをもち、該小径面
と当接する該内周面又は該外周面は、該一方側から該他
方側に該軸方向で延在され、該第２スプラインを成形す
べく径方向に突出する複数条の第２スプライン成形ラン
ドをもつスプライン成形用鍛造金型であって、前記各第
１スプライン成形ランド及び前記各第２スプライン成形
ランドのうち前記一方側のものは、該一方側の一端に形
成された成形部と、該成形部と連続し、該成形部より小
さい逃がし部と、を有し、該各第１スプライン成形ラン
ド及び該各第２スプライン成形ランドのうち前記他方側
のものは、該一方側の一端に形成された成形部と、該成
形部と連続し、該成形部より小さい逃がし部と、該逃が
し部と連続し、該成形部と略同一の大きさの矯正部と、
を有していることを特徴とする。

【０００９】（２）請求項２のスプライン付粗地金の芯
抜き鍛造金型は、略円筒状の軸部と、該軸部の中心を閉
塞する閉塞部と、該軸部の一端から軸方向に円筒状に突
出するボス部と、該軸部の他端側から径外方向に形成さ
れたウェブと、該軸部の外周面に形成された外スプライ
ンと、該ウェブの周縁から該軸方向に円筒状に突出する
フランジと、を有する粗地金における該閉塞部を芯抜き
すべく用いられ、前記粗地金を載置するダイスと、該ダ
イスと相対移動可能に設けられ、該ダイスに載置された
該粗地金の前記閉塞部を芯抜きするパンチと、を有する
スプライン付粗地金の芯抜き鍛造金型であって、前記ダ
イスには、前記粗地金の前記外スプラインより外側の前
記ウェブと当接される当接面と、前記パンチにより前記
閉塞部の芯抜きの際に該外スプラインを拘束するスプラ
イン拘束面とを有する保持部が形成されているととも
に、該粗地金の前記ボス部を拘束する基準面とが形成さ
れていることを特徴とする。

【００１０】

【作用】

（１）請求項１の鍛造金型を用い、全体として略円筒状
をなし、大径に形成された大径面と、他方側に対面する
段面と、小径に形成された小径面と、を有する粗地金に
おける大径面に第１スプラインを成形するとともに、小
径面に第２スプラインを成形せんとすれば、まずダイス
の内周面とマンドレルの外周面とによって確保される成
形空間内にその粗地金を挿入する。

【００１１】ここで、図８（Ａ）に示すように、粗地金
Ｗは、外周面において、一方側（図中、上方側。以下同
様。）に大径に形成された大径面Ｗ₁と、この大径面Ｗ
₁と連続し、他方側（図中、下方側。以下同様。）に対
面する段面Ｗ₂と、この段面Ｗ₂と連続し、他方側に小
径に形成された小径面Ｗ₃と、を有するものを採用する
ことができる。この種の粗地金Ｗを採用する場合、鍛造
金型は、大径面Ｗ₁と当接する図示しないダイスの内周
面の一方側が第１スプライン成形ランドをもち、小径面
Ｗ₃と当接するダイスの内周面の他方側が第２スプライ
ン成形ランドをもつ。

【００１２】また、図９（Ａ）に示すように、粗地金Ｗ
は、内周面において、他方側に大径に形成された大径面
Ｗ₄と、この大径面Ｗ₄と連続し、他方側に対面する段
面Ｗ ₅と、この段面Ｗ₅と連続し、一方側に小径に形成
された小径面Ｗ₆と、を有するものを採用することもで
きる。この種の粗地金Ｗを採用する場合、鍛造金型は、
大径面Ｗ₄と当接する図示しないマンドレルの外周面の
他方側が第１スプライン成形ランドをもち、小径面Ｗ₆
と当接するマンドレルの外周面の一方側が第２スプライ
ン成形ランドをもつ。

【００１３】さらに、粗地金Ｗは、外周面において他方
側に大径に形成された大径面Ｗ₇と、内周面において他
方側に対面する段面Ｗ₅と、この段面Ｗ₂と連続し、一
方側又は他方側に小径に形成された小径面Ｗ₄、Ｗ
₆と、を有するものを採用することもできる（大径面Ｗ
₄は大径面Ｗ₇と比較すれば小径面Ｗ₄である）。この
種の粗地金Ｗを採用する場合、鍛造金型は、大径面Ｗ₇
と当接するダイスの外周面の他方側が第１又は第２スプ
ライン成形ランドをもち、小径面Ｗ₄、Ｗ₆と当接する
マンドレルの外周面の一方側又は他方側が第２又は第１
スプライン成形ランドをもつ。

【００１４】そして、パンチを一方側から押し込む。こ
のとき、パンチの他方側の端面が粗地金を加圧しつつ他
方に押しやる。このため、粗地金は、各第１、２スプラ
イン成形ランドによって変形され、各第１、２スプライ
ン成形ランド間で大径面に第１スプラインが成形される
とともに、小径面に第２スプラインが成形される。この
間、一般的な手法として、各第１、２スプライン成形ラ
ンドをともに成形部と逃がし部とを有するとすることも
考えられる。しかし、こうすると、押し込み力が粗地金
を軸方向と直角方向に屈曲させ、一方側のスプラインと
他方側のスプラインとに軸ずれを生じてしまう。

【００１５】このため、かかる軸ずれを防止すべく、各
第１、２スプライン成形ランドをともに成形部と逃がし
部と矯正部とを有するとすることも考えられる。しかし
ながら、こうすれば、他方側に生じる反力が一方側の矯
正部によって一方側の成形部と矯正部との間の逃がし部
に集中され、一方側の成形部と矯正部との間の逃がし部
に大きな据え込みを生じてしまう。このため、一方側の
スプラインの歯すじが大きく変形してしまう。

【００１６】この点、請求項１の鍛造金型では、各第
１、２スプライン成形ランドのうち一方側のものが成形
部と逃がし部とのみを有し、かつ各第１、２スプライン
成形ランドのうち他方側のものが成形部と逃がし部と矯
正部とを有する。こうすれば、粗地金を軸方向と直角方
向に屈曲させようとする力が他方側の矯正部によって阻
止され、一方側のスプラインと他方側のスプラインとの
軸ずれを防止できる。また、他方側に生じる反力は、一
方側に矯正部がないことから一方側の逃がし部に集中さ
れず、一方側の逃がし部にさほどの据え込みを生じな
い。このため、一方側のスプラインの歯すじはほとんど
変形しない。

【００１７】（２）請求項２の鍛造金型を用い、略円筒
状の軸部と、この軸部の中心を閉塞する閉塞部と、軸部
の一端から軸方向に円筒状に突出するボス部と、軸部の
他端側から径外方向に形成されたウェブと、軸部の外周
面に形成された外スプラインと、ウェブの周縁から軸方
向に円筒状に突出するフランジと、を有する粗地金にお
ける閉塞部を芯抜きせんとすれば、まずダイスにその粗
地金を載置する。そして、ダイスと相対移動可能に設け
られたパンチにより、粗地金の閉塞部を芯抜きする。こ
のとき、粗地金にはパンチにより内側から外側に向かう
力が作用するため、粗地金が軸ずれを生じようとすると
ともに、外スプラインは外方向に変形しようとする。

【００１８】ここで、ダイスに請求項２に係る保持部及
び基準面が形成されておらず、一般的な手法として、粗
地金のボス部の先端面と当接される当接面と、粗地金の
フランジを拘束する基準面とが形成されたダイスを有す
る鍛造金型を用いることも考えられる。こうすると、パ
ンチによる閉塞部の芯抜きの際、基準面がフランジを拘
束していることから粗地金の軸ずれが防止できる。しか
しながら、外スプラインは何らダイスによって拘束され
ることがないため、大径寸法が変化するとともに、真円
度が損なわれる。

【００１９】この点、請求項２の鍛造金型では、ダイス
に粗地金の外スプラインより外側のウェブと当接される
当接面と、パンチにより閉塞部の芯抜きの際に外スプラ
インを拘束するスプライン拘束面とを有する保持部が形
成されているとともに、粗地金のボス部を拘束する基準
面とが形成されている。このため、パンチによる閉塞部
の芯抜きの際、基準面がボス部を拘束していることから
粗地金の軸ずれが防止できる。また、保持部のスプライ
ン拘束面が外スプラインを拘束しているため、外スプラ
インは大径寸法がスプライン拘束面によって規制され、
かつ真円度が維持される。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を具体化した実施例１、２を図
面及び試験１〜３を参照しつつ説明する。（実施例１）実施例１では請求項１を具体化している。
このスプライン成形用冷間鍛造金型は、図８（Ａ）及び
（Ｂ）に示すように、全体として略円筒状をなす粗地金
Ｗに第１、２外スプラインＳ₁、Ｓ₂を成形せんとする
ものである。なお、この粗地金Ｗは地金をバルク状に切
断し、加熱工程及び荒地工程を経て得られたものであ
る。

【００２１】この鍛造金型では、図１に示すように、下
ダイホルダ１及び上ダイホルダ２が図示しない基台に固
定され、下ダイホルダ１により下ダイス３が固定され、
下ダイホルダ１、上ダイホルダ２及び下ダイス３に固定
された位相合わせピン４により上ダイス５が固定されて
いる。上ダイス５の大径に形成された内周面には複数条
の第１スプライン成形ランド５ａが形成され、下ダイス
３の小径に形成された内周面には複数条の第２スプライ
ン成形ランド３ａが形成されている。上ダイス５の内周
面と下ダイス３の内周面との間には、下ダイス３の内周
側上端位置において段面３ｂが形成されている。

【００２２】各第１スプライン成形ランド５ａは、上ダ
イス５の中間位置から下方側に軸方向で延在され、粗地
金Ｗに第１外スプラインＳ₁を成形すべく径内方向に突
出されている。各第１スプライン成形ランド５ａは、図
２に示すように、軸直角方向の断面形状が矩形に形成さ
れている。また、各第１スプライン成形ランド５ａの上
端には成形部５１が形成され、成形部５１の下方には成
形部５１と連続して逃がし部５２が形成されている。逃
がし部５２は成形部５１より突出高さ及び幅が小さくさ
れている。

【００２３】また、図１に示すように、各第２スプライ
ン成形ランド３ａは、下ダイス３の中間やや上方位置か
ら下方側に軸方向で延在され、粗地金Ｗに第２外スプラ
インＳ₂を成形すべく径内方向に突出されている。各第
２スプライン成形ランド３ａも、図２に示すように、軸
直角方向の断面形状が矩形に形成されている。また、各
第２スプライン成形ランド３ａの上端には成形部３１が
形成され、成形部３１の下方には成形部３１と連続して
逃がし部３２が形成され、逃がし部３２の下方には逃が
し部３２と連続して矯正部３３が形成され、矯正部３３
の下方には矯正部３３と連続して再び逃がし部３４が形
成されている。逃がし部３２、３４は成形部３１及び矯
正部３３より突出高さ及び幅が小さくされ、矯正部３３
は成形部３１と略同一の突出高さ及び幅にされている。

【００２４】さらに、図１に示すように、上下ダイス
３、５内には上下マンドレル６、７がそれぞれ相対的に
上下動可能に設けられている。上マンドレル６の下端か
らやや上方には上マンドレル６を覆うパンチ８が固定さ
れており、上マンドレル６はこのパンチ８とともに図示
しないラムにより下降可能に設けられている。また、下
マンドレル７の上端からやや下方には下マンドレル７を
覆うノックアウトスリーブ９が相対摺動可能に設けられ
ており、下マンドレル７とノックアウトスリーブ９とは
それぞれ独立して図示しない油圧シリンダにより下降可
能に設けられている。これら上下マンドレル６、７の外
周面にはスプライン成形ランドは形成されていない。こ
うして、上下ダイス５の内周面及び上下マンドレル６、
７の外周面を有して略円筒状の成形空間Ｃが確保されて
いる。

【００２５】以上のように構成された実施例１の鍛造金
型では、まず図３〜６に示すように、小径面Ｗ₃を下方
側として成形空間Ｃ内に粗地金Ｗを挿入し、下ダイス３
の段面３ｂが粗地金Ｗの段面Ｗ₂と当接するまでパンチ
８（図１参照）を上方側から押し込む。このとき、パン
チ８の下端面が粗地金Ｗを加圧しつつ下方に押しやる。
このため、粗地金Ｗは、各第１、２スプライン成形ラン
ド５ａ、３ａによって変形され、各第１、２スプライン
成形ランド５ａ、３ａ間で大径面Ｗ₁に第１外スプライ
ンＳ₁が成形されるとともに、小径面Ｗ₃に第２外スプ
ラインＳ₂が成形される。そして、粗製品を実施例１の
鍛造金型から取り出す。なお、この粗製品は、ショット
ブラスト及びコイニングを経て最終製品とされる。

【００２６】実施例１の鍛造金型で得られた粗製品にお
ける第１、２外スプラインＳ₁、Ｓ ₂のＯＢＤ（ｏｖｅ
ｒｂａｌｌｄｉａｍｅｔｅｒ）と測定位置との関係
を図７に示す。「試験１」一方、図１０に示すように、各第１、２スプ
ライン成形ランド５ａ、３ａをともに成形部５１、３１
と逃がし部５２、３２とを有するとした比較例１の鍛造
金型を用意する。比較例１の鍛造金型における他の構成
は実施例１のものと同一である。そして、比較例１の鍛
造金型により粗製品を得る。

【００２７】しかし、比較例１の鍛造金型では、パンチ
８による押し込み力が粗地金Ｗを軸方向と直角方向に屈
曲させ、第１外スプラインＳ₁と第２外スプラインＳ₂
とに軸ずれを生じてしまった。この点、実施例１の鍛造
金型では、粗地金Ｗを軸方向と直角方向に屈曲させよう
とする力が第２スプライン成形ランド３ａの矯正部３３
によって阻止され、第１外スプラインＳ₁と第２外スプ
ラインＳ₂との軸ずれを防止できた。「試験２」また、図１１に示すように、各第１、２スプ
ライン成形ランド５ａ、３ａをともに成形部５１、３１
と逃がし部５２、５４、３２、３４と矯正部５３、３３
とを有するとした比較例２の鍛造金型を用意する。比較
例２の鍛造金型における他の構成は実施例１のものと同
一である。そして、この比較例２の鍛造金型により得ら
れた粗地金における第１、２外スプラインＳ₁、Ｓ₂の
ＯＢＤと測定位置との関係を図１２に示す。

【００２８】図１２より明らかなように、比較例２の鍛
造金型では、パンチ８により下方側に生じる反力が第１
スプライン成形ランド５ａの矯正部５３によって成形部
５１と矯正部５３との間の逃がし部５２に集中され、成
形部５１と矯正部５３との間の逃がし部５２に大きな据
え込みを生じてしまった。このため、第１外スプライン
Ｓ₁の歯すじが大きく変形してしまった。

【００２９】この点、実施例１の鍛造金型では、図７に
示すように、各第１スプライン成形ランド５ａに矯正部
がないことから、下方側に生じる反力が各第１スプライ
ン成形ランド５ａの逃がし部５２に集中されず、逃がし
部５２にさほどの据え込みを生じていない。このため、
第１外スプラインＳ₁の歯すじはほとんど変形しなかっ
た。

【００３０】したがって、実施例１の鍛造金型によれ
ば、第１外スプラインＳ₁の歯すじがほとんど変形せ
ず、かつ第１、２外スプラインＳ₁、Ｓ₂に軸ずれを生
じないため、精度の高い第１、２スプラインＳ₁、Ｓ₂
をもつ粗製品を得られることがわかる。なお、請求項１
の発明を実現するためには、上記実施例１のような粗地
金Ｗに限定されない。

【００３１】すなわち、図９（Ａ）に示す粗地金Ｗを用
い、図９（Ｂ）に示すように、内周面に形成された小径
面Ｗ₆に第１内スプラインＳ₃を成形し、内周面に形成
された大径面Ｗ₄に第２内スプラインＳ₄を成形するよ
うにすることもできる。この場合、鍛造金型は、大径面
Ｗ₄と当接する図示しないマンドレルの外周面の下方側
が第１スプライン成形ランドをもち、小径面Ｗ₆と当接
するマンドレルの外周面の上方側が第２スプライン成形
ランドをもつ。

【００３２】また、図９（Ａ）に示す粗地金Ｗを用い、
図９（Ｃ）に示すように、内周面に形成された小径面Ｗ
₆に第１内スプラインＳ₅を成形し、外周面に形成され
た大径面Ｗ₇に第２外スプラインＳ₆を成形するように
することもできる。この場合、鍛造金型は、大径面Ｗ₇
と当接するダイスの外周面の下方側が第２スプライン成
形ランドをもち、小径面Ｗ₆と当接するマンドレルの外
周面の上方側が第１スプライン成形ランドをもつ。

【００３３】さらに、図９（Ａ）に示す粗地金Ｗを用
い、図９（Ｄ）に示すように、外周面に形成された大径
面Ｗ₇に第１外スプラインＳ₇を成形し、内周面に形成
された小径面Ｗ₄に第２内スプラインＳ₈を成形するよ
うにすることもできる。この場合、鍛造金型は、大径面
Ｗ₇と当接するダイスの外周面の上方側が第１スプライ
ン成形ランドをもち、小径面Ｗ₄と当接するマンドレル
の外周面の下方側が第２スプライン成形ランドをもつ。（実施例２）実施例２では請求項２を具体化している。
このスプライン付粗地金の芯抜き熱間鍛造金型は、図１
８に示すように、閉塞部Ｗ₁₁を芯抜きした粗製品Ｇを得
るものである。

【００３４】まず、図１３に示すスプライン付粗地金Ｗ
を用意する。この粗地金Ｗは、略円筒状の軸部Ｗ₁₀と、
この軸部Ｗ₁₀の中心を閉塞する閉塞部Ｗ₁₁と、軸部Ｗ₁₀
の一端から軸方向に円筒状に突出するボス部Ｗ₁₂と、軸
部Ｗ₁₀の他端側から径外方向に形成されたウェブＷ
₁₃と、軸部Ｗ₁₀の外周面に形成された外スプラインＷ₁₄
と、ウェブＷ₁₃の周縁から両軸方向に円筒状に突出する
フランジＷ₁₅とからなる。この粗地金Ｗの外スプライン
Ｗ₁₄の大径寸法Δ１は、図１８に示す所望の粗製品Ｇの
外スプラインＧ₁₄の大径寸法Δ２よりやや小さくされて
いる。なお、この粗地金Ｗは地金をバルク状に切断し、
加熱工程、荒地工程及びスプライン成形工程を経て得ら
れたものである。

【００３５】実施例２の鍛造金型では、図１４に示すよ
うに、図示しないダイホルダにダイス１０が固定され、
ダイス１０の上下に貫通する内周面１０ａ内には図示し
ないラムによりパンチ１１が上下動可能に設けられてい
る。ダイス１０には略円環状の保持部１２が突設されて
おり、この保持部１２の上端面が粗地金Ｗの外スプライ
ンＷ₁₄より外側のウェブＷ₁₃と当接される当接面１２ａ
とされ、保持部１２の内周面がスプライン拘束面１２ｂ
とされている。図１６に示すように、このスプライン拘
束面１２ｂの凹部における内径は粗製品Ｇの外スプライ
ンＧ₁₄の大径寸法Δ２と一致されている。また、保持部
１２より内周面１０ａ側には粗地金Ｗのボス部Ｗ₁₂と整
合する基準面１０ｂが形成されている。また、パンチ１
１の下端面はやや拡径され、芯抜きする閉塞部Ｗ₁₁と整
合されている。

【００３６】以上のように構成された実施例２の鍛造金
型では、まずボス部Ｗ₁₂を基準面１０ｂと整合させ、ウ
ェブＷ₁₃の外スプラインＷ₁₄より外側を当接面１２ａと
当接させることにより、ダイス１０にその粗地金Ｗを載
置する。このとき、外スプラインＷ₁₄とスプライン拘束
面１２ｂとの間及びフランジＷ₁₅とダイス１０との間に
は間隙Ｃが確保されている。

【００３７】そして、パンチ１１を下降させ、粗地金Ｗ
の閉塞部Ｗ₁₁を芯抜きする。このとき、図１５及び図１
６に示すように、粗地金Ｗにはパンチ１５により内側か
ら外側に向かう力が作用するため、粗地金Ｗが軸ずれを
生じようとするとともに、外スプラインＷ₁₄は外方向に
変形しようとする。この点、実施例２の鍛造金型では、
パンチ１１による閉塞部Ｗ₁₁の芯抜きの際、基準面１０
ｂがボス部Ｗ₁₂を拘束していることから粗地金Ｗの軸ず
れが防止できる。また、保持部１２のスプライン拘束面
１２ｂが外スプラインＷ₁₄を拘束しているため、外スプ
ラインＷ₁₄は大径寸法Δ１がスプライン拘束面１２ｂに
よってΔ２に規制され、かつ真円度が維持される。

【００３８】そして、粗製品Ｇを実施例２の鍛造金型か
ら取り出す。得られた粗製品Ｇを後工程でショットブラ
ストの後、コイニングする場合、外スプラインＧ₁₄は図
示しないコイニング金型との間に大きな間隙や余肉を生
じることはなく、ほぼ等しいスプリングバック量によっ
て最終製品の精度が高いものであった。なお、最終製品
はＡＢＳ（ＡｎｔｉｌｏｃｋＢｒａｋｅＳｙｓｔｅ
ｍ）に用いられる。

【００３９】実施例２の鍛造金型において、芯抜き時の
粗地金Ｗの変形量εは、 ε＝Ｆ｛Ｂ_T、Ｂ_D、Ｓ_PD、Ｄ｝により求められる。ここに、Ｂ_T＝バリ厚、Ｂ_D＝バリ
径、Ｓ_PD＝スプラインの大径寸法、Ｄ＝バリとスプライ
ンとの軸方向の距離である。変形量εが大きいときは、
ダイス１０を圧入タイプに補強し、基準面１０ｂへの張
り付きも大きくなることを考慮してノックアウト機構を
設けることも考えられる。「試験３」一方、図１７に示すスプライン付粗地金Ｗ’
を用意する。この粗地金Ｗ’の外スプラインＷ₁₆の大径
寸法Δ３は、図１８に示す所望の粗製品Ｇの外スプライ
ンＧ₁₄の大径寸法Δ２と略一致されている。この粗地金
Ｗ’の他の構成は粗地金Ｗのものと同一である。

【００４０】また、図１９に示すように、ダイス１３に
実施例２のような保持部１２及び基準面１０ｂが形成さ
れていないダイス１３をもつ比較例３の鍛造金型を用意
する。このダイス１３では、粗地金Ｗ’のボス部Ｗ₁₂の
先端面と当接される当接面１３ａと、粗地金Ｗ’のフラ
ンジＷ₁₅を拘束する基準面１３ｂとが形成されている。
比較例３の鍛造金型における他の構成は実施例２のもの
と同一である。

【００４１】そして、図２０及び図２１に示すように、
比較例３の鍛造金型により粗製品Ｇ’を得る。比較例３
の鍛造金型では、パンチ１１による閉塞部Ｗ₁₁の芯抜き
の際、基準面１３ｂがフランジＷ₁₅を拘束していること
から粗地金Ｗ’の軸ずれが防止できる。しかしながら、
外スプラインＷ₁₆は何らダイス１３によって拘束される
ことがないため、大径寸法Δ３が変化し、二点鎖線で示
す大径寸法Δ２と比較して間隙部分ａや余肉部分ｂを生
じてしまった。また、外スプラインＧ’₁₆の真円度が損
なわれた。

【００４２】このため、得られた粗製品Ｇ’を後工程で
コイニングする場合、外スプラインＧ’₁₆がコイニング
金型との間に大きな間隙や余肉を生じ、異なるスプリン
グバック量によって最終製品の精度が劣ってしまった。
したがって、実施例２の鍛造金型によれば、真円度の高
い外スプラインＷ₁₄をもつ粗製品Ｇを得られることがわ
かる。

【００４３】なお、請求項２の発明においては、外スプ
ラインを平歯、はす歯等の他の凹凸形状を有する場合に
置き換えても、請求項２の作用及び効果を奏することが
できる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１、２の鍛
造金型では、各請求項記載の構成を採用しているため、
いずれも精度の高いスプラインをもつ粗製品を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の鍛造金型の略全体断面図である。

【図２】実施例１の鍛造金型に係る上下ダイスを示し、
（Ａ）は一部縦断面図、（Ｂ）は一部展開平面図であ
る。

【図３】実施例１の鍛造金型に係り、粗地金挿入後の要
部拡大断面図である。

【図４】実施例１の鍛造金型に係り、押し込み途中の要
部拡大断面図である。

【図５】実施例１の鍛造金型に係り、さらなる押し込み
途中の要部拡大断面図である。

【図６】実施例１の鍛造金型に係り、押し込み完了時の
要部拡大断面図である。

【図７】実施例１の鍛造金型により成形した第１、２外
スプラインのＯＢＤを示すグラフである。

【図８】実施例１に係り、（Ａ）は用いた粗地金の断面
図、（Ｂ）は得られた粗製品の断面図である。

【図９】変形例に係り、（Ａ）は用いる粗地金の断面
図、（Ｂ）〜（Ｄ）は得られる粗製品の断面図である。

【図１０】比較例１の鍛造金型に係る上下ダイスを示
し、（Ａ）は一部縦断面図、（Ｂ）は一部展開平面図で
ある。

【図１１】比較例２の鍛造金型に係る上下ダイスを示
し、（Ａ）は一部縦断面図、（Ｂ）は一部展開平面図で
ある。

【図１２】比較例２の鍛造金型により成形した第１、２
外スプラインのＯＢＤを示すグラフである。

【図１３】実施例２で用いた粗地金の断面図である。

【図１４】実施例２の鍛造金型の略全体断面図である。

【図１５】実施例２の鍛造金型に係り、芯抜き時の要部
拡大断面図である。

【図１６】実施例２の鍛造金型に係り、図１５のＸＶＩ
−ＸＶＩ矢視一部断面図である。

【図１７】比較例３で用いた粗地金の断面図である。

【図１８】実施例２で得んとする粗製品の断面図であ
る。

【図１９】比較例３の鍛造金型の略全体断面図である。

【図２０】比較例３の鍛造金型に係り、芯抜き時の要部
拡大断面図である。

【図２１】比較例３の鍛造金型に係り、図２０のＸＸＩ
−ＸＸＩ矢視一部断面図である。

【符号の説明】

Ｗ…粗地金Ｗ₁、Ｗ₄、Ｗ₇
…大径面Ｗ₂、Ｗ₅…段面Ｗ₃、Ｗ₄、Ｗ₆
…小径面Ｓ₁、Ｓ₃、Ｓ₅、Ｓ₇…第１スプラインＳ₂、Ｓ₄、Ｓ₆、Ｓ₈…第２スプライン３、５…ダイス（３…下ダイス、５…上ダイス）６、７…マンドレル（６…上マンドレル、７…下マンド
レル）Ｃ…成形空間８…パンチ５ａ…第１スプライン成形ランド３ａ…第２スプラ
イン成形ランド５１、３１…成形部５２、３２、３４
…逃がし部３３…矯正部Ｗ…粗地金Ｗ₁₀…軸部Ｗ₁₁…閉塞部Ｗ₁₂…ボス部Ｗ₁₃…ウェブＷ₁₄…外スプラインＷ₁₅…フランジ１０…ダイス１１…パンチ１２…保持部１２ａ…当接面１２ｂ…スプライン拘束面１０ｂ…基準面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】全体として略円筒状をなし、大径に形成さ
れた大径面と、他方側に対面する段面と、小径に形成さ
れた小径面と、を有する粗地金における該大径面に第１
スプラインを成形するとともに、該小径面に第２スプラ
インを成形すべく用いられ、内周面をもつダイスと、該内周面内に収納され、外周面
をもつマンドレルと、該内周面及び該外周面を有して確
保される略円筒状の成形空間と、該成形空間内に軸方向
の一方側から該他方側に押し込み可能に設けられたパン
チと、を有し、該大径面と当接する該内周面又は該外周面は、該一方側
から該他方側に該軸方向で延在され、該第１スプライン
を成形すべく径方向に突出する複数条の第１スプライン
成形ランドをもち、該小径面と当接する該内周面又は該外周面は、該一方側
から該他方側に該軸方向で延在され、該第２スプライン
を成形すべく径方向に突出する複数条の第２スプライン
成形ランドをもつスプライン成形用鍛造金型であって、前記各第１スプライン成形ランド及び前記各第２スプラ
イン成形ランドのうち前記一方側のものは、該一方側の
一端に形成された成形部と、該成形部と連続し、該成形
部より小さい逃がし部と、を有し、該各第１スプライン成形ランド及び該各第２スプライン
成形ランドのうち前記他方側のものは、該一方側の一端
に形成された成形部と、該成形部と連続し、該成形部よ
り小さい逃がし部と、該逃がし部と連続し、該成形部と
略同一の大きさの矯正部と、を有していることを特徴と
するスプライン成形用鍛造金型。
【請求項２】略円筒状の軸部と、該軸部の中心を閉塞す
る閉塞部と、該軸部の一端から軸方向に円筒状に突出す
るボス部と、該軸部の他端側から径外方向に形成された
ウェブと、該軸部の外周面に形成された外スプライン
と、該ウェブの周縁から該軸方向に円筒状に突出するフ
ランジと、を有する粗地金における該閉塞部を芯抜きす
べく用いられ、前記粗地金を載置するダイスと、該ダイスと相対移動可
能に設けられ、該ダイスに載置された該粗地金の前記閉
塞部を芯抜きするパンチと、を有するスプライン付粗地
金の芯抜き鍛造金型であって、前記ダイスには、前記粗地金の前記外スプラインより外
側の前記ウェブと当接される当接面と、前記パンチによ
り前記閉塞部の芯抜きの際に該外スプラインを拘束する
スプライン拘束面とを有する保持部が形成されていると
ともに、該粗地金の前記ボス部を拘束する基準面とが形
成されていることを特徴とするスプライン付粗地金の芯
抜き鍛造金型。