JPH09141354A - 中空シャフトの高歯たけスプライン製造方法および高歯たけスプラインを備えた中空シャフト - Google Patents
中空シャフトの高歯たけスプライン製造方法および高歯たけスプラインを備えた中空シャフトInfo
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- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
- Mounting, Exchange, And Manufacturing Of Dies (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高歯たけのスプライン成形を可能にするこ
と。 【解決手段】 金型とパンチを用いて絞り加工する絞り
工程と、該絞り工程終了後のワーク１の他端を、金型と
ワーク他端内部に加圧挿入されるパンチを用いて拡管加
工する拡管工程と、内周面にスプライン形状面が形成さ
れた金型４０に対して、該スプライン形状面に対応する
中空シャフトのワークを内側からバックアップするもの
で、前記ワークの硬度以下の硬度を有する材質のマンド
レル４２を先端に配設したポンチ４１を用いて前記ワー
ク１を押し出すことにより、スプライン部１３を成形す
るスプライン成形工程とから成る中空シャフトの高歯た
けスプライン製造方法。
と。 【解決手段】 金型とパンチを用いて絞り加工する絞り
工程と、該絞り工程終了後のワーク１の他端を、金型と
ワーク他端内部に加圧挿入されるパンチを用いて拡管加
工する拡管工程と、内周面にスプライン形状面が形成さ
れた金型４０に対して、該スプライン形状面に対応する
中空シャフトのワークを内側からバックアップするもの
で、前記ワークの硬度以下の硬度を有する材質のマンド
レル４２を先端に配設したポンチ４１を用いて前記ワー
ク１を押し出すことにより、スプライン部１３を成形す
るスプライン成形工程とから成る中空シャフトの高歯た
けスプライン製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金型のスプライン
形状面に対応する中空シャフトのワークを内側からバッ
クアップする前記ワークの硬度以下の硬度を有する材質
のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前記ワー
クを押し出して、スプライン部を成形することにより、
高歯たけのスプライン成形を可能にした中空シャフトの
高歯たけスプライン製造方法に関する。
形状面に対応する中空シャフトのワークを内側からバッ
クアップする前記ワークの硬度以下の硬度を有する材質
のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前記ワー
クを押し出して、スプライン部を成形することにより、
高歯たけのスプライン成形を可能にした中空シャフトの
高歯たけスプライン製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の中空シャフトのスプライン製造方
法（特開平５−２１２４７０）は、図１０に示すように
スプライン形状面ＤＳが形成された金型Ｄに対して、該
金型Ｄのスプライン形状面ＤＳに対応する中空シャフト
のワークＷを内側からバックアップするバックアップ部
としてのマンドレルＰＭが一体成形されたパンチＰを用
いて前記ワークＷを押し出すことにより、スプライン部
Ｓを成形するものであった。
法（特開平５−２１２４７０）は、図１０に示すように
スプライン形状面ＤＳが形成された金型Ｄに対して、該
金型Ｄのスプライン形状面ＤＳに対応する中空シャフト
のワークＷを内側からバックアップするバックアップ部
としてのマンドレルＰＭが一体成形されたパンチＰを用
いて前記ワークＷを押し出すことにより、スプライン部
Ｓを成形するものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の中空シャフ
トのスプライン製造方法においては、前記パンチＰと一
体成形された前記マンドレルＰＭが、前記金型Ｄと同様
の焼入れ鋼によって構成され、中空シャフトの前記ワー
クＷの硬度より充分高い硬度を有するものであるため、
肉厚に対して大きな歯たけの高歯たけのスプラインＳを
成形する場合は、高い硬度の前記マンドレルＰＭの内部
拘束が強すぎるため、必要かつ充分なワークＷの材料流
動が確保されないので、高歯たけのスプライン成形が難
しいという問題があった。
トのスプライン製造方法においては、前記パンチＰと一
体成形された前記マンドレルＰＭが、前記金型Ｄと同様
の焼入れ鋼によって構成され、中空シャフトの前記ワー
クＷの硬度より充分高い硬度を有するものであるため、
肉厚に対して大きな歯たけの高歯たけのスプラインＳを
成形する場合は、高い硬度の前記マンドレルＰＭの内部
拘束が強すぎるため、必要かつ充分なワークＷの材料流
動が確保されないので、高歯たけのスプライン成形が難
しいという問題があった。
【０００４】本発明者らは、金型のスプライン形状面に
対応する中空シャフトのワークを内側からバックアップ
する前記ワークの硬度以下の硬度を有する材質のマンド
レルを先端に配設したポンチを用いて前記ワークを押し
出して、スプライン部を成形するという本発明の技術的
思想に着眼し、さらに研究開発を重ねた結果、高歯たけ
のスプライン成形を可能にするという目的を達成する本
発明に到達した。
対応する中空シャフトのワークを内側からバックアップ
する前記ワークの硬度以下の硬度を有する材質のマンド
レルを先端に配設したポンチを用いて前記ワークを押し
出して、スプライン部を成形するという本発明の技術的
思想に着眼し、さらに研究開発を重ねた結果、高歯たけ
のスプライン成形を可能にするという目的を達成する本
発明に到達した。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明（請求項１に記載
の第１発明）の中空シャフトの高歯たけスプライン製造
方法は、内周面にスプライン形状面が形成された金型に
対して、該スプライン形状面に対応する中空シャフトの
ワークを内側からバックアップするもので、前記金型の
硬度より充分低い硬度を有する材質の前記先端部を備え
たポンチを用いて前記ワークを押し出すことにより、ス
プライン部を成形するものである。
の第１発明）の中空シャフトの高歯たけスプライン製造
方法は、内周面にスプライン形状面が形成された金型に
対して、該スプライン形状面に対応する中空シャフトの
ワークを内側からバックアップするもので、前記金型の
硬度より充分低い硬度を有する材質の前記先端部を備え
たポンチを用いて前記ワークを押し出すことにより、ス
プライン部を成形するものである。
【０００６】本発明（請求項２に記載の第２発明）の中
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、内周面に
スプライン形状面が形成された金型に対して、該スプラ
イン形状面に対応する中空シャフトのワークを内側から
バックアップするもので、前記金型の硬度より充分低い
硬度を有する材質のマンドレルを先端に配設したポンチ
を用いて前記ワークを押し出すことにより、スプライン
部を成形するものである。
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、内周面に
スプライン形状面が形成された金型に対して、該スプラ
イン形状面に対応する中空シャフトのワークを内側から
バックアップするもので、前記金型の硬度より充分低い
硬度を有する材質のマンドレルを先端に配設したポンチ
を用いて前記ワークを押し出すことにより、スプライン
部を成形するものである。
【０００７】本発明（請求項３に記載の第３発明）の中
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、上記第２
発明において、前記マンドレルが、前記ワークの硬度以
下の硬度を有する材質によって構成されているものであ
る。
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、上記第２
発明において、前記マンドレルが、前記ワークの硬度以
下の硬度を有する材質によって構成されているものであ
る。
【０００８】本発明（請求項４に記載の第４発明）の中
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、上記第３
発明において、前記マンドレルが、ビッカース硬さ３０
０以下の硬度を有する材質によって構成されているもの
である。
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、上記第３
発明において、前記マンドレルが、ビッカース硬さ３０
０以下の硬度を有する材質によって構成されているもの
である。
【０００９】本発明（請求項５に記載の第５発明）の中
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、上記第４
発明において、前記スプライン成形工程に先立ち、金型
とパンチを用いて複数段階に絞り加工し、前記ワークの
一端に小径部を形成する絞り工程と、上記第１の工程終
了後の前記ワークの他端を、金型とワーク他端内部に加
圧挿入されるパンチを用いて複数段階に拡管加工し、ワ
ーク他端に大径部を形成する拡管工程とを行うものであ
る。
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、上記第４
発明において、前記スプライン成形工程に先立ち、金型
とパンチを用いて複数段階に絞り加工し、前記ワークの
一端に小径部を形成する絞り工程と、上記第１の工程終
了後の前記ワークの他端を、金型とワーク他端内部に加
圧挿入されるパンチを用いて複数段階に拡管加工し、ワ
ーク他端に大径部を形成する拡管工程とを行うものであ
る。
【００１０】本発明（請求項６に記載の第６発明）の高
歯たけスプラインを備えた中空シャフトは、内周面にス
プライン形状面が形成された金型に対して、該スプライ
ン形状面に対応する中空シャフトのワークを内側からバ
ックアップする前記金型の硬度より充分低い硬度を有す
る材質のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前
記ワークを押し出すことにより成形されたスプライン部
を備えたものである。
歯たけスプラインを備えた中空シャフトは、内周面にス
プライン形状面が形成された金型に対して、該スプライ
ン形状面に対応する中空シャフトのワークを内側からバ
ックアップする前記金型の硬度より充分低い硬度を有す
る材質のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前
記ワークを押し出すことにより成形されたスプライン部
を備えたものである。
【００１１】（作用）上記構成より成る第１発明の中空
シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、内周面にス
プライン形状面が形成された金型に対して、該スプライ
ン形状面に対応する中空シャフトのワークを内側からバ
ックアップするとともに前記金型の硬度より充分低い硬
度を有する材質の前記先端部を備えた前記ポンチを用い
て前記ワークを押し出すことにより、スプライン部が成
形され、前記ワークとともに前記ポンチの前記先端部も
スプライン形状に応じて変形するものである。
シャフトの高歯たけスプライン製造方法は、内周面にス
プライン形状面が形成された金型に対して、該スプライ
ン形状面に対応する中空シャフトのワークを内側からバ
ックアップするとともに前記金型の硬度より充分低い硬
度を有する材質の前記先端部を備えた前記ポンチを用い
て前記ワークを押し出すことにより、スプライン部が成
形され、前記ワークとともに前記ポンチの前記先端部も
スプライン形状に応じて変形するものである。
【００１２】上記構成より成る第２発明の中空シャフト
の高歯たけスプライン製造方法は、内周面にスプライン
形状面が形成された金型に対して、該スプライン形状面
に対応する中空シャフトのワークを内側からバックアッ
プするとともに前記金型の硬度より充分低い硬度を有す
る材質のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前
記ワークを押し出すことにより、スプライン部が成形さ
れ、前記ワークとともに前記マンドレルもスプライン形
状に応じて塑性変形するものである。
の高歯たけスプライン製造方法は、内周面にスプライン
形状面が形成された金型に対して、該スプライン形状面
に対応する中空シャフトのワークを内側からバックアッ
プするとともに前記金型の硬度より充分低い硬度を有す
る材質のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前
記ワークを押し出すことにより、スプライン部が成形さ
れ、前記ワークとともに前記マンドレルもスプライン形
状に応じて塑性変形するものである。
【００１３】上記構成より成る第３発明の中空シャフト
の高歯たけスプライン製造方法は、内周面にスプライン
形状面が形成された金型に対して、該スプライン形状面
に対応する中空シャフトのワークを内側からバックアッ
プするとともに前記ワークの硬度以下の硬度を有する材
質のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前記ワ
ークを押し出すことにより、スプライン部が成形され、
前記ワークとともに前記マンドレルもスプライン形状に
応じて容易に塑性変形するものである。
の高歯たけスプライン製造方法は、内周面にスプライン
形状面が形成された金型に対して、該スプライン形状面
に対応する中空シャフトのワークを内側からバックアッ
プするとともに前記ワークの硬度以下の硬度を有する材
質のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前記ワ
ークを押し出すことにより、スプライン部が成形され、
前記ワークとともに前記マンドレルもスプライン形状に
応じて容易に塑性変形するものである。
【００１４】上記構成より成る第４発明の中空シャフト
の高歯たけスプライン製造方法は、内周面にスプライン
形状面が形成された金型に対して、該スプライン形状面
に対応する中空シャフトのワークを内側からバックアッ
プするとともにビッカース硬さ３００以下の硬度を有す
る材質のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前
記ワークを押し出すことにより、スプライン部が成形さ
れ、前記ワークとともに前記マンドレルもスプライン形
状に応じて一層容易に塑性変形するものである。
の高歯たけスプライン製造方法は、内周面にスプライン
形状面が形成された金型に対して、該スプライン形状面
に対応する中空シャフトのワークを内側からバックアッ
プするとともにビッカース硬さ３００以下の硬度を有す
る材質のマンドレルを先端に配設したポンチを用いて前
記ワークを押し出すことにより、スプライン部が成形さ
れ、前記ワークとともに前記マンドレルもスプライン形
状に応じて一層容易に塑性変形するものである。
【００１５】上記構成より成る第５発明の中空シャフト
の高歯たけスプライン製造方法は、絞り工程において、
金型とパンチを用いて複数段階に絞り加工し、前記ワー
クの一端に小径部を形成し、拡管工程において上記絞り
工程終了後の前記ワークの他端を、金型とワーク他端内
部に加圧挿入されるパンチを用いて複数段階に拡管加工
し、ワーク他端に大径部を形成するを行い、スプライン
成形において、内周面にスプライン形状面が形成された
金型に対して、該スプライン形状面に対応する中空シャ
フトのワークを内側からバックアップするとともにビッ
カース硬さ３００以下の硬度を有する材質のマンドレル
を先端に配設したポンチを用いて前記ワークを押し出す
ことにより、スプライン部が成形され、前記ワークとと
もに前記マンドレルもスプライン形状に応じて一層容易
に塑性変形するものである。
の高歯たけスプライン製造方法は、絞り工程において、
金型とパンチを用いて複数段階に絞り加工し、前記ワー
クの一端に小径部を形成し、拡管工程において上記絞り
工程終了後の前記ワークの他端を、金型とワーク他端内
部に加圧挿入されるパンチを用いて複数段階に拡管加工
し、ワーク他端に大径部を形成するを行い、スプライン
成形において、内周面にスプライン形状面が形成された
金型に対して、該スプライン形状面に対応する中空シャ
フトのワークを内側からバックアップするとともにビッ
カース硬さ３００以下の硬度を有する材質のマンドレル
を先端に配設したポンチを用いて前記ワークを押し出す
ことにより、スプライン部が成形され、前記ワークとと
もに前記マンドレルもスプライン形状に応じて一層容易
に塑性変形するものである。
【００１６】上記構成より成る第６発明の高歯たけスプ
ラインを備えた中空シャフトは、内周面にスプライン形
状面が形成された金型に対して、該スプライン形状面に
対応する中空シャフトのワークを内側からバックアップ
する前記金型の硬度より充分低い硬度を有する材質のマ
ンドレルを先端に配設したポンチを用いて前記ワークを
押し出すことにより、高歯たけのスプライン部が成形さ
れるものである。
ラインを備えた中空シャフトは、内周面にスプライン形
状面が形成された金型に対して、該スプライン形状面に
対応する中空シャフトのワークを内側からバックアップ
する前記金型の硬度より充分低い硬度を有する材質のマ
ンドレルを先端に配設したポンチを用いて前記ワークを
押し出すことにより、高歯たけのスプライン部が成形さ
れるものである。
【００１７】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明の中空シャフ
トの高歯たけスプライン製造方法は、前記金型の硬度よ
り充分低い硬度を有する材質の前記先端部を備えた前記
ポンチを用いてスプライン部が成形され、前記ワークと
ともに前記ポンチの前記先端部もスプライン形状に応じ
て変形するので、高歯たけのスプライン成形を可能にす
るという効果を奏する。
トの高歯たけスプライン製造方法は、前記金型の硬度よ
り充分低い硬度を有する材質の前記先端部を備えた前記
ポンチを用いてスプライン部が成形され、前記ワークと
ともに前記ポンチの前記先端部もスプライン形状に応じ
て変形するので、高歯たけのスプライン成形を可能にす
るという効果を奏する。
【００１８】上記作用を奏する第２発明の中空シャフト
の高歯たけスプライン製造方法は、前記金型の硬度より
充分低い硬度を有する材質のマンドレルを先端に配設し
たポンチを用いてスプライン部が成形され、前記ワーク
とともに前記マンドレルもスプライン形状に応じて塑性
変形するので、高歯たけのスプライン成形を可能にする
という効果を奏する。
の高歯たけスプライン製造方法は、前記金型の硬度より
充分低い硬度を有する材質のマンドレルを先端に配設し
たポンチを用いてスプライン部が成形され、前記ワーク
とともに前記マンドレルもスプライン形状に応じて塑性
変形するので、高歯たけのスプライン成形を可能にする
という効果を奏する。
【００１９】上記作用を奏する第３発明の中空シャフト
の高歯たけスプライン製造方法は、前記ワークの硬度以
下の硬度を有する材質のマンドレルを用いるため、スプ
ライン形状に応じて前記ワークとともに前記マンドレル
も容易に塑性変形するので、精度の高い高歯たけのスプ
ライン成形を可能にするという効果を奏する。
の高歯たけスプライン製造方法は、前記ワークの硬度以
下の硬度を有する材質のマンドレルを用いるため、スプ
ライン形状に応じて前記ワークとともに前記マンドレル
も容易に塑性変形するので、精度の高い高歯たけのスプ
ライン成形を可能にするという効果を奏する。
【００２０】上記作用を奏する第４発明の中空シャフト
の高歯たけスプライン製造方法は、ビッカース硬さ３０
０以下の硬度を有する材質のマンドレルを用いるため、
スプライン形状に応じて前記ワークとともに前記マンド
レルも一層容易に塑性変形するので、一層精度の高い高
歯たけのスプライン成形を可能にするという効果を奏す
る。
の高歯たけスプライン製造方法は、ビッカース硬さ３０
０以下の硬度を有する材質のマンドレルを用いるため、
スプライン形状に応じて前記ワークとともに前記マンド
レルも一層容易に塑性変形するので、一層精度の高い高
歯たけのスプライン成形を可能にするという効果を奏す
る。
【００２１】上記作用を奏する第５発明の中空シャフト
の高歯たけスプライン製造方法は、金型とパンチを用い
て複数段階に絞り加工して、前記ワークの一端に小径部
を形成し、前記ワークの他端を、金型とワーク他端内部
に加圧挿入されるパンチを用いて複数段階に拡管加工し
て、ワーク他端に大径部を形成するので、精度の高い高
歯たけのスプライン成形部と段階的に径が変化する階段
部を備えた中空シャフトの製造を可能にするという効果
を奏する。
の高歯たけスプライン製造方法は、金型とパンチを用い
て複数段階に絞り加工して、前記ワークの一端に小径部
を形成し、前記ワークの他端を、金型とワーク他端内部
に加圧挿入されるパンチを用いて複数段階に拡管加工し
て、ワーク他端に大径部を形成するので、精度の高い高
歯たけのスプライン成形部と段階的に径が変化する階段
部を備えた中空シャフトの製造を可能にするという効果
を奏する。
【００２２】上記作用を奏する第６発明の高歯たけスプ
ラインを備えた中空シャフトは、高歯たけのスプライン
が形成されているので、高歯たけの前記スプラインによ
り高いトルクの伝達を可能にするという効果を奏するも
のである。
ラインを備えた中空シャフトは、高歯たけのスプライン
が形成されているので、高歯たけの前記スプラインによ
り高いトルクの伝達を可能にするという効果を奏するも
のである。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき、
図面を用いて説明する。
図面を用いて説明する。
【００２４】（実施形態）本実施形態の高歯たけスプラ
インを備えた中空シャフトおよびその製造方法は、図１
ないし図５に示すように金型２０とパンチ２１を用いて
絞り加工する絞り工程と、該絞り工程終了後の前記ワー
ク１の他端を、金型３０とワーク他端内部に加圧挿入さ
れるパンチ３１を用いて拡管加工する拡管工程と、内周
面にスプライン形状面が形成された金型４０に対して、
該スプライン形状面に対応する中空シャフトのワークを
内側からバックアップするもので、前記ワークの硬度以
下の硬度を有する材質のマンドレル４２を先端に配設し
たポンチ４１を用いて前記ワーク１を押し出すことによ
り、スプライン部１３を成形するスプライン成形工程と
から成るものであり、かかる方法によって製造されるも
のである。
インを備えた中空シャフトおよびその製造方法は、図１
ないし図５に示すように金型２０とパンチ２１を用いて
絞り加工する絞り工程と、該絞り工程終了後の前記ワー
ク１の他端を、金型３０とワーク他端内部に加圧挿入さ
れるパンチ３１を用いて拡管加工する拡管工程と、内周
面にスプライン形状面が形成された金型４０に対して、
該スプライン形状面に対応する中空シャフトのワークを
内側からバックアップするもので、前記ワークの硬度以
下の硬度を有する材質のマンドレル４２を先端に配設し
たポンチ４１を用いて前記ワーク１を押し出すことによ
り、スプライン部１３を成形するスプライン成形工程と
から成るものであり、かかる方法によって製造されるも
のである。
【００２５】本実施形態は、図６に示すように本発明を
手動式変速機のクラッチディスクが係合されるスプライ
ン部が形成されるインプットシャフトおよび、その製造
方法に適用したものである。
手動式変速機のクラッチディスクが係合されるスプライ
ン部が形成されるインプットシャフトおよび、その製造
方法に適用したものである。
【００２６】前記絞り加工において、図７（Ａ）ないし
（Ｃ）に示すように所定の外径、内径および長さの中空
パイプの素材をテーパコーン状の絞り部２２を左端に備
えた前記金型２０内に前記パンチ２１によって右方から
加圧して、左端を３段階に絞り加工して、前記ワーク１
に小径の絞り部１１を形成するものである。
（Ｃ）に示すように所定の外径、内径および長さの中空
パイプの素材をテーパコーン状の絞り部２２を左端に備
えた前記金型２０内に前記パンチ２１によって右方から
加圧して、左端を３段階に絞り加工して、前記ワーク１
に小径の絞り部１１を形成するものである。
【００２７】本実施形態におけるワークは、合金鋼およ
び炭素鋼が用いられ、クロム鋼、クロムモリブデン鋼、
ニッケルクロムモリブデン鋼、ニッケルクロム鋼、マン
ガン鋼、マンガンクロム鋼および炭素鋼が用いられる。
具体的には、ＳＣｒ４１５ないしＳＣｒ４３５、ＳＣＭ
４１５ないしＳＣＭ４３５、Ｓ１５ＣないしＳ５０Ｃ、
ＳＮＣＭ４１５ないしＳＮＣＭ４３１等が用いられる。
なお本実施形態においては、Ｓ３０Ｃを一例として用い
た。
び炭素鋼が用いられ、クロム鋼、クロムモリブデン鋼、
ニッケルクロムモリブデン鋼、ニッケルクロム鋼、マン
ガン鋼、マンガンクロム鋼および炭素鋼が用いられる。
具体的には、ＳＣｒ４１５ないしＳＣｒ４３５、ＳＣＭ
４１５ないしＳＣＭ４３５、Ｓ１５ＣないしＳ５０Ｃ、
ＳＮＣＭ４１５ないしＳＮＣＭ４３１等が用いられる。
なお本実施形態においては、Ｓ３０Ｃを一例として用い
た。
【００２８】前記拡管加工において、図８に示すように
２段階のテーパコーン状の絞り部３２、３３を右端に備
えた金型３０内に、絞り加工が施された前記中空パイプ
の素材のワーク１とともに２段階のテーパコーン状の拡
管部３１１、３１２を左端に備えたパンチ３１を加圧挿
入して、前記ワーク１の右端を複数段階に拡管加工し、
前記ワーク１の右端に大径部１２を形成するものであ
る。
２段階のテーパコーン状の絞り部３２、３３を右端に備
えた金型３０内に、絞り加工が施された前記中空パイプ
の素材のワーク１とともに２段階のテーパコーン状の拡
管部３１１、３１２を左端に備えたパンチ３１を加圧挿
入して、前記ワーク１の右端を複数段階に拡管加工し、
前記ワーク１の右端に大径部１２を形成するものであ
る。
【００２９】前記スプライン成形工程において、前記ワ
ーク１のスプライン形状面１３に対応する内周面に前記
マンドレル４２が介挿され、図１および図２に示すよう
に前記ポンチ４１によって図中左方に前記ワーク１を押
圧して塑性加工し、前記スプライン部１３を成形するも
のである。
ーク１のスプライン形状面１３に対応する内周面に前記
マンドレル４２が介挿され、図１および図２に示すよう
に前記ポンチ４１によって図中左方に前記ワーク１を押
圧して塑性加工し、前記スプライン部１３を成形するも
のである。
【００３０】前記マンドレル４２は、合金鋼および炭素
鋼、銅、アルミニウム等が用いられ、ビッカース硬さ３
００以下の硬度を有する材質が望ましく、コスト面を考
慮すると前記ワーク１と同材質のＳＳ材、Ｓ１０Ｃない
しＳ３５Ｃの炭素鋼を用いるのが望ましい。
鋼、銅、アルミニウム等が用いられ、ビッカース硬さ３
００以下の硬度を有する材質が望ましく、コスト面を考
慮すると前記ワーク１と同材質のＳＳ材、Ｓ１０Ｃない
しＳ３５Ｃの炭素鋼を用いるのが望ましい。
【００３１】中央部左端側の内周面にスプライン形状面
４３が形成された前記金型４０に対して、該スプライン
形状面に対応する部分を内側から前記マンドレル４２に
よって中空シャフトの前記ワーク１をバックアップする
もので、前記マンドレル４２の右端に左端が当接する前
記ポンチ４１によって、図２に示されるワーク１の左端
に当接するノックアウトポンチ４４に抗して図中左方に
前記ワーク１を押圧して塑性加工し、図３に示す前記ス
プライン部１３を成形するものである。
４３が形成された前記金型４０に対して、該スプライン
形状面に対応する部分を内側から前記マンドレル４２に
よって中空シャフトの前記ワーク１をバックアップする
もので、前記マンドレル４２の右端に左端が当接する前
記ポンチ４１によって、図２に示されるワーク１の左端
に当接するノックアウトポンチ４４に抗して図中左方に
前記ワーク１を押圧して塑性加工し、図３に示す前記ス
プライン部１３を成形するものである。
【００３２】前記スプライン形状面４３が形成された前
記金型４０は、図２に示すように軸方向に４つの要素に
係脱可能に分割されており、第２の要素を構成するスプ
ラインダイス４０２の内周面によって前記スプライン形
状面４３が構成される。
記金型４０は、図２に示すように軸方向に４つの要素に
係脱可能に分割されており、第２の要素を構成するスプ
ラインダイス４０２の内周面によって前記スプライン形
状面４３が構成される。
【００３３】前記スプラインダイス４０２の内周面によ
って前記スプライン形状面４３は、図４に示すように前
記ワーク１を構成する中空シャフトの外周面に高歯たけ
スプラインを形成し得るように、山と谷の径の差が通常
より大きく設定されている。
って前記スプライン形状面４３は、図４に示すように前
記ワーク１を構成する中空シャフトの外周面に高歯たけ
スプラインを形成し得るように、山と谷の径の差が通常
より大きく設定されている。
【００３４】前記ワーク１を押圧する前記ポンチ４１
は、図１に示すように略Ｔ字状の縦断面形状の先端部を
有し、先端突出部４１１を前記マンドレル４２の右端に
当接させるとともに、肩部４１２を拡管加工された前記
ワーク１の大径部１２の右端に当接させて、前記ワーク
１を左方に押圧して塑性加工し前記スプライン部１３を
成形し得る構成より成るものである。
は、図１に示すように略Ｔ字状の縦断面形状の先端部を
有し、先端突出部４１１を前記マンドレル４２の右端に
当接させるとともに、肩部４１２を拡管加工された前記
ワーク１の大径部１２の右端に当接させて、前記ワーク
１を左方に押圧して塑性加工し前記スプライン部１３を
成形し得る構成より成るものである。
【００３５】上記構成より成る本実施形態の中空シャフ
トの高歯たけスプライン製造方法は、前記絞り加工にお
いて、図７（Ａ）ないし（Ｃ）に示すように所定の外
径、内径および長さの中空パイプの素材をテーパコーン
状の絞り部２２を左端に備えた前記金型２０内に前記パ
ンチ２１によって右方から加圧して、左端を３段階に絞
り加工して、前記ワーク１に小径の絞り部１１を形成す
るものである。
トの高歯たけスプライン製造方法は、前記絞り加工にお
いて、図７（Ａ）ないし（Ｃ）に示すように所定の外
径、内径および長さの中空パイプの素材をテーパコーン
状の絞り部２２を左端に備えた前記金型２０内に前記パ
ンチ２１によって右方から加圧して、左端を３段階に絞
り加工して、前記ワーク１に小径の絞り部１１を形成す
るものである。
【００３６】次に前記拡管加工において、図８に示すよ
うに２段階の前記テーパコーン状の絞り部３３を右端に
備えた金型３０内に、絞り加工が施された前記中空パイ
プの素材のワーク１とともに２段階のテーパコーン状の
拡管部３１１、３１２を左端に備えたパンチ３１を加圧
挿入して、前記ワーク１の右端を複数段階に拡管加工
し、前記ワーク１の右端に大径部１２を形成するもので
ある。
うに２段階の前記テーパコーン状の絞り部３３を右端に
備えた金型３０内に、絞り加工が施された前記中空パイ
プの素材のワーク１とともに２段階のテーパコーン状の
拡管部３１１、３１２を左端に備えたパンチ３１を加圧
挿入して、前記ワーク１の右端を複数段階に拡管加工
し、前記ワーク１の右端に大径部１２を形成するもので
ある。
【００３７】次に図１および図２に示すようにスプライ
ン成形工程において、中央部左端側の内周面にスプライ
ン形状面４１が形成された前記金型４０に対して、該ス
プライン形状面に対応する部分を内側から前記マンドレ
ル４２によって中空シャフトの前記ワーク１をバックア
ップするもので、前記マンドレル４２の右端に左端が当
接する前記ポンチ４１によって、図２に示されるワーク
１の左端に当接するノックアウトポンチ４３に抗して図
中左方に前記ワーク１を押圧して前記ワーク１とともに
前記マンドレル４２も流動させて塑性加工し、前記スプ
ライン部１３を成形するものである。
ン成形工程において、中央部左端側の内周面にスプライ
ン形状面４１が形成された前記金型４０に対して、該ス
プライン形状面に対応する部分を内側から前記マンドレ
ル４２によって中空シャフトの前記ワーク１をバックア
ップするもので、前記マンドレル４２の右端に左端が当
接する前記ポンチ４１によって、図２に示されるワーク
１の左端に当接するノックアウトポンチ４３に抗して図
中左方に前記ワーク１を押圧して前記ワーク１とともに
前記マンドレル４２も流動させて塑性加工し、前記スプ
ライン部１３を成形するものである。
【００３８】かかる製造方法によって成形された高歯た
けスプラインを備えた中空シャフトは、図３および図６
に示すように手動式変速機のクラッチディスクが係合さ
れるスプライン部が形成されるインプットシャフトであ
り、エンジンの駆動トルクを前記高歯たけスプラインを
介して手動式変速機にトルク伝達するものである。
けスプラインを備えた中空シャフトは、図３および図６
に示すように手動式変速機のクラッチディスクが係合さ
れるスプライン部が形成されるインプットシャフトであ
り、エンジンの駆動トルクを前記高歯たけスプラインを
介して手動式変速機にトルク伝達するものである。
【００３９】上記作用を奏する本実施形態の中空シャフ
トの高歯たけスプライン製造方法は、前記金型４０の硬
度より充分低い硬度を有する材質のマンドレル４２を先
端に配設した前記ポンチ４１を用いてスプライン部１３
が成形され、前記ワーク１とともに前記マンドレル４２
もスプライン形状に応じて塑性変形させるので、高歯た
けのスプライン成形を可能にして、成形限度を向上する
という効果を奏する。
トの高歯たけスプライン製造方法は、前記金型４０の硬
度より充分低い硬度を有する材質のマンドレル４２を先
端に配設した前記ポンチ４１を用いてスプライン部１３
が成形され、前記ワーク１とともに前記マンドレル４２
もスプライン形状に応じて塑性変形させるので、高歯た
けのスプライン成形を可能にして、成形限度を向上する
という効果を奏する。
【００４０】また本実施形態の中空シャフトの高歯たけ
スプライン製造方法は、前記ワーク１の硬度以下の硬度
を有する材質のマンドレル４２を先端に配設した前記ポ
ンチ４１を用いて該マンドレル１による内部拘束を緩和
した状態においてスプライン部１３が成形され、スプラ
イン形状に応じて前記ワーク１とともに前記マンドレル
４２も容易に流動させ塑性変形させるので、精度の高い
高歯たけのスプライン成形を可能にするという効果を奏
する。
スプライン製造方法は、前記ワーク１の硬度以下の硬度
を有する材質のマンドレル４２を先端に配設した前記ポ
ンチ４１を用いて該マンドレル１による内部拘束を緩和
した状態においてスプライン部１３が成形され、スプラ
イン形状に応じて前記ワーク１とともに前記マンドレル
４２も容易に流動させ塑性変形させるので、精度の高い
高歯たけのスプライン成形を可能にするという効果を奏
する。
【００４１】さらに本実施形態の中空シャフトの高歯た
けスプライン製造方法は、ビッカース硬さ３００以下の
硬度を有する材質の前記マンドレル４２を用いるため、
スプライン形状に応じて前記ワーク１とともに前記マン
ドレル４２も一層容易に軸方向に材質流動させるととも
に、前記ポンチ４１の先端によって該マンドレル４２に
対して適度の軸方向の圧縮力を作用させて該マンドレル
４２の軸方向の材料伸びを制御して塑性変形させるの
で、金型４０に対するヒケを抑制して一層精度の高い高
歯たけのスプライン成形を可能にするという効果を奏す
る。
けスプライン製造方法は、ビッカース硬さ３００以下の
硬度を有する材質の前記マンドレル４２を用いるため、
スプライン形状に応じて前記ワーク１とともに前記マン
ドレル４２も一層容易に軸方向に材質流動させるととも
に、前記ポンチ４１の先端によって該マンドレル４２に
対して適度の軸方向の圧縮力を作用させて該マンドレル
４２の軸方向の材料伸びを制御して塑性変形させるの
で、金型４０に対するヒケを抑制して一層精度の高い高
歯たけのスプライン成形を可能にするという効果を奏す
る。
【００４２】また本実施形態の中空シャフトの高歯たけ
スプライン製造方法は、前記金型２０と前記パンチ２１
を用いて複数段階に絞り加工して、前記ワーク１の左端
の小径部１１を形成し、前記ワーク１の右端を、前記金
型３０と前記ワーク１の右端内部に加圧挿入される前記
パンチ３１を用いて複数段階に拡管加工して、前記ワー
ク右端に前記大径部１２を形成するので、精度の高い高
歯たけのスプライン成形部と段階的に径が変化する階段
部を備えたいわゆる手動式変速機のクラッチディスクが
係合されるスプライン部が形成されるインプットシャフ
トのような中空シャフトの製造を可能にするという効果
を奏する。
スプライン製造方法は、前記金型２０と前記パンチ２１
を用いて複数段階に絞り加工して、前記ワーク１の左端
の小径部１１を形成し、前記ワーク１の右端を、前記金
型３０と前記ワーク１の右端内部に加圧挿入される前記
パンチ３１を用いて複数段階に拡管加工して、前記ワー
ク右端に前記大径部１２を形成するので、精度の高い高
歯たけのスプライン成形部と段階的に径が変化する階段
部を備えたいわゆる手動式変速機のクラッチディスクが
係合されるスプライン部が形成されるインプットシャフ
トのような中空シャフトの製造を可能にするという効果
を奏する。
【００４３】すなわち図９に示されるように、従来は成
形が困難とされていた歯たけに対するスプライン部肉厚
の比３以下であって歯たけに対するモジュールの比０．
５以下の領域に該当する前記インプットシャフトの成形
を可能にするとともに、成形限度を向上するものであ
る。
形が困難とされていた歯たけに対するスプライン部肉厚
の比３以下であって歯たけに対するモジュールの比０．
５以下の領域に該当する前記インプットシャフトの成形
を可能にするとともに、成形限度を向上するものであ
る。
【００４４】さらに本実施形態の高歯たけスプラインを
備えた中空シャフトは、高歯たけのスプライン１３が形
成されているので、高歯たけの前記スプラインにより高
いトルクの伝達を可能にし、エンジンの大きな駆動トル
クを前記高歯たけスプラインを介して手動式変速機にト
ルク伝達することを実現するという効果を奏するもので
ある。
備えた中空シャフトは、高歯たけのスプライン１３が形
成されているので、高歯たけの前記スプラインにより高
いトルクの伝達を可能にし、エンジンの大きな駆動トル
クを前記高歯たけスプラインを介して手動式変速機にト
ルク伝達することを実現するという効果を奏するもので
ある。
【００４５】また本実施形態の高歯たけスプラインを備
えた中空シャフトは、前記中空シャフト１内にマンドレ
ル４２が一体的に形成され保持されているため、前記中
空シャフト１内に介挿する油止め栓を不要にするという
効果を奏する。
えた中空シャフトは、前記中空シャフト１内にマンドレ
ル４２が一体的に形成され保持されているため、前記中
空シャフト１内に介挿する油止め栓を不要にするという
効果を奏する。
【００４６】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００４７】上述の実施形態においては、一例として前
記中空シャフト内にポンチの先端に当接して押圧される
マンドレルが一体的に形成され保持されている例につい
て説明したが、本発明としてはそれらに限定されるもの
では無く、例えば前記ポンチの先端にウレタンゴム他の
合成樹脂のような、前記金型の硬度より充分低く、かつ
弾性変形可能な弾性体を一体的に形成し、このポンチを
用いて前記ワークを押し出すことにより、スプライン部
が成形され、前記ワークとともに前記ポンチの前記先端
部もスプライン形状に応じて弾性変形した後前記ポンチ
とともに後退して、軸心に軸方向の穴が形成されたまま
の状態において中空シャフトにおける高歯たけのスプラ
イン成形を可能にして、前記実施形態における製品中に
介挿される前記マンドレルのリサイクルを可能にする態
様を採用することが可能である。
記中空シャフト内にポンチの先端に当接して押圧される
マンドレルが一体的に形成され保持されている例につい
て説明したが、本発明としてはそれらに限定されるもの
では無く、例えば前記ポンチの先端にウレタンゴム他の
合成樹脂のような、前記金型の硬度より充分低く、かつ
弾性変形可能な弾性体を一体的に形成し、このポンチを
用いて前記ワークを押し出すことにより、スプライン部
が成形され、前記ワークとともに前記ポンチの前記先端
部もスプライン形状に応じて弾性変形した後前記ポンチ
とともに後退して、軸心に軸方向の穴が形成されたまま
の状態において中空シャフトにおける高歯たけのスプラ
イン成形を可能にして、前記実施形態における製品中に
介挿される前記マンドレルのリサイクルを可能にする態
様を採用することが可能である。
【００４８】上述の実施形態においては、一例として手
動式変速機のクラッチディスクが係合されるスプライン
部が形成されるインプットシャフトに適用する例につい
て説明したが、本発明としてはそれらに限定されるもの
では無く、高歯たけスプラインを形成する必要のあるそ
の他の中空シャフトに適用することも可能である。
動式変速機のクラッチディスクが係合されるスプライン
部が形成されるインプットシャフトに適用する例につい
て説明したが、本発明としてはそれらに限定されるもの
では無く、高歯たけスプラインを形成する必要のあるそ
の他の中空シャフトに適用することも可能である。
【図１】本発明の実施形態においてスプライン成形が終
わった状態を示す断面図である。
わった状態を示す断面図である。
【図２】本実施形態におけるスプライン成形を始める状
態を示す断面図である。
態を示す断面図である。
【図３】本実施形態の製造方法によってスプライン成形
されたワークを示す側面図である。
されたワークを示す側面図である。
【図４】本実施形態の製造方法において用いられる金型
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図５】本実施形態の製造方法によってマンドレルによ
ってバックアップされた状態でスプライン成形されたワ
ークを示す断面図である。
ってバックアップされた状態でスプライン成形されたワ
ークを示す断面図である。
【図６】本実施形態の製造方法によってスプライン成形
されたインプットシャフトを備えた手動式変速機を示す
断面図である。
されたインプットシャフトを備えた手動式変速機を示す
断面図である。
【図７】本実施形態における絞り工程の各段階をそれぞ
れ示す断面図である。
れ示す断面図である。
【図８】本実施形態における拡管工程を示す断面図であ
る。
る。
【図９】対象製品と成形難易度の関係を示す線図であ
る。
る。
【図１０】従来の製造方法におけるスプライン成形工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
１ ワーク １３ スプライン部 ２０、３０、４０ 金型 ２１、３１ パンチ ４１ ポンチ ４２ マンドレル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ１６Ｃ 3/03 Ｆ１６Ｃ 3/03 (72)発明者 中井 均 愛知県西尾市小島町城山１番地 アイシ ン・エーアイ株式会社内
Claims (6)
- 【請求項１】 内周面にスプライン形状面が形成された
金型に対して、該スプライン形状面に対応する中空シャ
フトのワークを内側からバックアップする前記金型の硬
度より充分低い硬度を有する材質の前記先端部を備えた
ポンチを用いて前記ワークを押し出すことにより、スプ
ライン部を成形することを特徴とする中空シャフトの高
歯たけスプライン製造方法。 - 【請求項２】 内周面にスプライン形状面が形成された
金型に対して、該スプライン形状面に対応する中空シャ
フトのワークを内側からバックアップする前記金型の硬
度より充分低い硬度を有する材質のマンドレルを先端に
配設したポンチを用いて前記ワークを押し出すことによ
り、スプライン部を成形することを特徴とする中空シャ
フトの高歯たけスプライン製造方法。 - 【請求項３】 請求項２において、 前記マンドレルが、前記ワークの硬度以下の硬度を有す
る材質によって構成されていることを特徴とする中空シ
ャフトの高歯たけスプライン製造方法。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記マンドレルが、ビッカース硬さ３００以下の硬度を
有する材質によって構成されていることを特徴とする中
空シャフトの高歯たけスプライン製造方法。 - 【請求項５】 請求項４において、 前記スプライン成形工程に先立ち、 金型とパンチを用いて複数段階に絞り加工し、前記ワー
クの一端に小径部を形成する絞り工程と、 上記第１の工程終了後の前記ワークの他端を、金型とワ
ーク他端内部に加圧挿入されるパンチを用いて複数段階
に拡管加工し、ワーク他端に大径部を形成する拡管工程
とを行うことを特徴とする中空シャフトの高歯たけスプ
ライン製造方法。 - 【請求項６】 内周面にスプライン形状面が形成された
金型に対して、該スプライン形状面に対応する中空シャ
フトのワークを内側からバックアップする前記金型の硬
度より充分低い硬度を有する材質のマンドレルを先端に
配設したポンチを用いて前記ワークを押し出すことによ
り成形されたスプライン部を備えたことを特徴とする高
歯たけスプラインを備えた中空シャフト。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7326558A JPH09141354A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 中空シャフトの高歯たけスプライン製造方法および高歯たけスプラインを備えた中空シャフト |
| DE19647859A DE19647859C2 (de) | 1995-11-20 | 1996-11-19 | Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Vielnutprofils mit hoher Zahnung an einer Hohlwelle |
| US08/752,398 US5829911A (en) | 1995-11-20 | 1996-11-20 | Method for forming a high-tooth spline of a hollow shaft and hollow shaft having a high-tooth spline |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7326558A JPH09141354A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 中空シャフトの高歯たけスプライン製造方法および高歯たけスプラインを備えた中空シャフト |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09141354A true JPH09141354A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=18189172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7326558A Pending JPH09141354A (ja) | 1995-11-20 | 1995-11-20 | 中空シャフトの高歯たけスプライン製造方法および高歯たけスプラインを備えた中空シャフト |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5829911A (ja) |
| JP (1) | JPH09141354A (ja) |
| DE (1) | DE19647859C2 (ja) |
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| KR100615529B1 (ko) * | 2004-08-12 | 2006-08-25 | 주식회사 코우 | 조향 장치용 파이프 조인트의 제조방법 및 그 제조장치 |
| WO2008108547A1 (en) * | 2007-03-06 | 2008-09-12 | Korea Delphi Automotive Systems Corporation | Manufacturing method of a stub shaft for a vehicle |
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| KR101136149B1 (ko) * | 2009-08-21 | 2012-04-17 | 민선기 | 튜브 슬리브 성형 방법 및 장치 |
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| KR102297050B1 (ko) * | 2021-02-05 | 2021-09-02 | 황호진 | 내경 볼 스플라인을 갖는 샤프트 제조방법 및 그 샤프트 제조 금형 |
Families Citing this family (25)
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