JPH1133662A - Punch for forging multi-stage internally grooved member - Google Patents

Punch for forging multi-stage internally grooved member

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JPH1133662A
JPH1133662A JP8132598A JP8132598A JPH1133662A JP H1133662 A JPH1133662 A JP H1133662A JP 8132598 A JP8132598 A JP 8132598A JP 8132598 A JP8132598 A JP 8132598A JP H1133662 A JPH1133662 A JP H1133662A
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JP
Japan
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spline
punch
shaft portion
shaft
forming portion
Prior art date
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Application number
JP8132598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiromichi Nakada
博道 中田
Motohiko Ukai
須彦 鵜飼
Yoshiki Yokoo
芳樹 横尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1133662A publication Critical patent/JPH1133662A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To generate cracks with difficulty during the pressing by providing a first shaft part in which a first groove formed part is formed and a second shaft part in which a second groove formed part smaller in diameter than the first shaft part is formed on the inserting direction side through an inclined surface of the prescribed inclination relative to the axis, to form a multi-stage inner groove with high concentricity. SOLUTION: A punch for forging two-stage inner spline member comprises a first shaft part 2 and a second shaft part 4 which is continuous to the first shaft part through an inclined surface 3 of <=45 deg. relative to the axis on the inserting direction side, and smaller in diameter than the first shaft part 2. When the punch 1 is pressed into a columnar crude stock, a pinion for steering having the valve spline of large diameter formed by a first spline forming part 2a and the manual stopper spline of small diameter formed by a second spline formed part 4a, can be obtained in one process. The valve spline and the manual stopper spline can be formed with high concentricity.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、多段内溝部材、つ
まり2段以上の内スプライン等の内溝をもつ溝部材を鍛
造する際に用いる多段内溝部材鍛造用パンチに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a multistage internal groove member forging punch used for forging a multistage internal groove member, that is, a groove member having internal grooves such as two or more internal splines.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、特開昭62−40947号公報に
2段の内スプラインをもつスプライン部材の鍛造方法が
開示されている。この鍛造方法では、まず円柱状の粗材
から大径穴及び小径穴からなる段付き穴をもつ粗材を押
し出し成形する。次いで、粗材の段付き穴の大径穴に第
1パンチを押し込むことにより、大径の内スプラインを
形成する。そして、こうして得られた大径の内スプライ
ンをもつ粗スプライン部材の段付き穴の小径穴に第2パ
ンチを押し込むことにより、小径の内スプラインを形成
する。こうして、大径の内スプラインと小径の内スプラ
インとをもつスプライン部材が得られる。
2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-40947 discloses a method for forging a spline member having a two-stage inner spline. In this forging method, first, a coarse material having a stepped hole composed of a large-diameter hole and a small-diameter hole is extruded from a cylindrical coarse material. Next, a large-diameter inner spline is formed by pressing the first punch into the large-diameter hole of the stepped hole of the coarse material. Then, the small diameter inner spline is formed by pushing the second punch into the small diameter hole of the stepped hole of the coarse spline member having the large diameter inner spline thus obtained. Thus, a spline member having a large-diameter inner spline and a small-diameter inner spline is obtained.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の鍛
造方法では、大径の第1パンチと小径の第2パンチとの
二つのパンチを用いて二工程でスプライン部材を鍛造し
ているため、第1、2パンチを摺動させるためのクリア
ランス等により第1パンチと第2パンチとの同軸度を確
保しにくく、大径の内スプラインと小径の内スプライン
とを高同軸度で形成しにくいという欠点がある。
However, in the above-described conventional forging method, the spline member is forged in two steps using two punches, a first punch having a large diameter and a second punch having a small diameter. It is difficult to secure coaxiality between the first punch and the second punch due to clearance for sliding the first and second punches, and it is difficult to form a large inner spline and a small inner spline with high coaxiality. There are drawbacks.

【0004】このため、発明者らは、図9に示すよう
に、第1スプライン形成部90aが形成された第1軸部
90と、この第1軸部90と挿入方向側で連続し、第1
軸部90より小径で第2スプライン形成部91aが形成
された第2軸部91とからなる2段内スプライン部材鍛
造用パンチ80を検討した。かかるパンチ80を粗材W
に押し込めば、図10に示すように、第1スプライン形
成部90aにより形成した大径のバルブスプラインS1
と、第2スプライン形成部91aにより形成した小径の
マニュアルストッパスプラインS2とをもつステアリン
グ用ピニオンWを一工程で得られるため、バルブスプラ
インS1とマニュアルストッパスプラインS2とを高同
軸度で形成することができる。
For this reason, as shown in FIG. 9, the present inventors have formed a first shaft portion 90 on which a first spline forming portion 90a is formed, and the first shaft portion 90 is continuous with the first shaft portion 90 on the insertion direction side. 1
The two-stage inner spline member forging punch 80 including the second shaft portion 91 having a smaller diameter than the shaft portion 90 and having the second spline forming portion 91a formed thereon was studied. The punch 80 is moved to the coarse material W.
10, the large-diameter valve spline S1 formed by the first spline forming portion 90a as shown in FIG.
And the steering pinion W having the small diameter manual stopper spline S2 formed by the second spline forming portion 91a can be obtained in one step, so that the valve spline S1 and the manual stopper spline S2 can be formed with high coaxiality. it can.

【0005】しかしながら、かかるパンチ80では、図
12(A)に示すように、押し込み時に第1軸部90の
第2軸部91側端部に割れCが生じやすいことが明らか
となった。これでは内溝部材を精度よく量産することが
できない。本発明は、上記従来の実状に鑑みてなされた
ものであって、多段内溝を高同軸度で形成できるととも
に、押し込み時に割れが生じにくい多段内溝部材鍛造用
パンチを提供することを解決課題としている。
However, in the punch 80, as shown in FIG. 12A, it has been found that a crack C is easily generated at the end of the first shaft portion 90 on the side of the second shaft portion 91 at the time of pushing. This makes it impossible to accurately mass-produce the inner groove member. The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional situation, and provides a multi-stage internal groove member forging punch capable of forming a multi-stage internal groove with high coaxiality and hardly causing cracks at the time of pushing. And

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)発明者は、上記課題の下、鋭意研究を重ねた結
果、上記提案のパンチ80において、押し込み時に第1
軸部90の第2軸部91側端部に割れCが生じやすいの
は、第1軸部90と第2軸部91とを軸心に対して直交
する直交面92を介して連続させていたためであること
を発見し、第1の発明を完成させた。
(1) As a result of intensive studies under the above-mentioned problem, the inventor has found that, when the punch 80 is pushed in, the first punch 80 is pushed.
The reason that the crack C is likely to occur at the end of the shaft 90 on the side of the second shaft 91 is that the first shaft 90 and the second shaft 91 are connected to each other via an orthogonal plane 92 orthogonal to the axis. It was discovered that this was the case, and completed the first invention.

【0007】すなわち、請求項1の多段内溝部材鍛造用
パンチは、粗材に多段内溝を一工程で形成し、多段内溝
部材を得るための多段内溝部材鍛造用パンチであって、
第1溝形成部が形成された第1軸部と、該第1軸部と挿
入方向側で軸心に対して45°以下の傾斜面を介して連
続し、該第1軸部より小径で第2溝形成部が形成された
第2軸部と、を有することを特徴とする。
That is, the punch for forging a multi-stage internal groove member according to claim 1 is a punch for forging a multi-stage internal groove member for forming a multi-stage internal groove member in a rough material in one step,
A first shaft portion having a first groove forming portion formed therein, the first shaft portion being continuous with the first shaft portion through an inclined surface of 45 ° or less with respect to the axis on the insertion direction side, and having a smaller diameter than the first shaft portion And a second shaft portion on which the second groove forming portion is formed.

【0008】請求項1のパンチを粗材に押し込めば、第
1溝形成部により形成した大径の内溝と、第2溝形成部
により形成した小径の内溝とをもつ多段内溝部材を一工
程で得られるため、多段内溝を高同軸度で形成すること
ができる。また、請求項1のパンチを粗材に押し込む
時、第2軸部側の材料は傾斜面で滑らかに第1軸部側に
流動するため、パンチは流動抵抗による応力集中が緩和
されるため、第1軸部の第2軸部側端部に割れが生じに
くい。
When the punch according to claim 1 is pressed into the rough material, a multi-stage inner groove member having a large-diameter inner groove formed by the first groove forming portion and a small-diameter inner groove formed by the second groove forming portion is formed. Since it is obtained in one step, the multistage inner groove can be formed with high coaxiality. Further, when the punch of claim 1 is pressed into the coarse material, the material on the second shaft portion flows smoothly to the first shaft portion on the inclined surface, so that the stress concentration of the punch due to flow resistance is reduced. Cracks are less likely to occur at the second shaft side end of the first shaft.

【0009】請求項1に係る傾斜面は軸心に対して0°
を超え、45°以下である。軸心に対して0°では傾斜
面にならず、上記図9に示すパンチと同様、第1軸部と
第2軸部とを軸心に対して直交する直交面を介して連続
させることになるからである。他方、軸心に対して45
°を超えておれば、第2軸部側の材料が滑らかに第1軸
部側に流動しにくく、本発明の効果を生じにくい。ステ
アリング用ピニオンを鍛造する場合には、20〜40°
の傾斜面とすることが好ましい。
The inclined surface according to the first aspect is 0 ° with respect to the axis.
And 45 ° or less. At 0 ° with respect to the axis, no inclined surface is formed, and the first shaft portion and the second shaft portion are connected to each other via an orthogonal surface orthogonal to the axis, similarly to the punch shown in FIG. Because it becomes. On the other hand, 45
If the angle is more than °, the material on the second shaft portion side is unlikely to flow smoothly to the first shaft portion side, and the effect of the present invention is hardly produced. 20-40 ° when forging a steering pinion
It is preferable to use an inclined surface.

【0010】(2)また、発明者らは、第1軸部の第2
軸部側端部の割れを防止するためには、第2軸部の第1
軸部側に円筒面を形成することも有効であることを発見
し、第2の発明を完成させた。すなわち、請求項2の多
段内溝部材鍛造用パンチは、粗材に多段内溝を一工程で
形成し、多段内溝部材を得るための多段内溝部材鍛造用
パンチであって、第1溝形成部が形成された第1軸部
と、該第1軸部と挿入方向側で連続し、該第1軸部より
小径で、該第1軸部側に円筒面が形成され、該円筒面よ
り該挿入方向側に第2溝形成部が形成された第2軸部
と、を有することを特徴とする。
(2) In addition, the present inventors have proposed a second shaft portion of the first shaft portion.
In order to prevent the end of the shaft portion from cracking, the first
It has been found that it is also effective to form a cylindrical surface on the shaft portion side, and the second invention has been completed. That is, the multi-stage inner groove member forging punch according to claim 2 is a multi-stage inner groove member forging punch for forming a multi-stage inner groove member in a rough material in a single step to obtain a multi-stage inner groove member. A first shaft portion on which the forming portion is formed, the first shaft portion being continuous with the first shaft portion on the insertion direction side, having a smaller diameter than the first shaft portion, and having a cylindrical surface formed on the first shaft portion side; And a second shaft portion having a second groove forming portion formed on the insertion direction side.

【0011】請求項2のパンチでも多段内溝を高同軸度
で形成することができる。また、請求項2のパンチを粗
材に押し込む時、第1軸部の第1溝形成部によって生じ
る材料の流動は、第2軸部の円筒面で止められ、第2軸
部の第2溝形成部によって生じる材料と干渉しない。こ
のため、パンチは材料の干渉による応力集中が抑制され
るため、第1軸部の第2軸部側端部に割れが生じにく
い。
According to the second aspect of the present invention, the multi-stage inner groove can be formed with high coaxiality. Further, when the punch according to claim 2 is pressed into the coarse material, the flow of the material caused by the first groove forming portion of the first shaft portion is stopped by the cylindrical surface of the second shaft portion, and the second groove of the second shaft portion. Does not interfere with the material produced by the formation. For this reason, since the stress concentration due to the interference of the material of the punch is suppressed, the punch is less likely to crack at the end of the first shaft on the side of the second shaft.

【0012】請求項2のパンチは、第1軸部と第2軸部
とが挿入方向側で軸心に対して0°を超え、90°未満
の傾斜面を介して連続していることができる。請求項2
のパンチに傾斜面を設ける場合、その傾斜面は、請求項
1と同様、好ましくは軸心に対して0°を超え、45°
以下である。特に、ステアリング用ピニオンを鍛造する
場合には、20〜40°の傾斜面とすることが好まし
い。また、請求項2に係る円筒面は、ステアリング用ピ
ニオンを鍛造する場合には、5〜15mmの長さとする
ことが好ましい。
[0012] In the punch according to the second aspect, the first shaft portion and the second shaft portion are continuous with each other through an inclined surface exceeding 0 ° and less than 90 ° with respect to the axis on the insertion direction side. it can. Claim 2
When an inclined surface is provided in the punch of the present invention, the inclined surface preferably exceeds 0 ° and 45 ° with respect to the axis as in the first aspect.
It is as follows. In particular, when forging a steering pinion, it is preferable to form a slope of 20 to 40 °. Further, the cylindrical surface according to claim 2 is preferably 5 to 15 mm in length when forging a steering pinion.

【0013】請求項1、2のパンチは、円筒形状の下穴
を設ける穴明工程を行わない鍛造方法の他、穴明工程を
行う鍛造方法で使用可能である。
The punches according to the first and second aspects of the present invention can be used in a forging method in which a drilling step is performed in addition to a forging method in which a drilling step of providing a cylindrical prepared hole is not performed.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】以下、請求項1、2の発明を具体
化した実施形態1、2と比較形態1、2とを図面を参照
しつつ説明する。ここで、内溝の一例として内スプライ
ンについて説明する。 (実施形態1)実施形態1の2段内スプライン部材鍛造
用パンチ1は、図1に示すように、第1軸部2と、この
第1軸部2と挿入方向側で軸心に対して30°の傾斜面
3を介して連続し、第1軸部2より小径の第2軸部4と
からなる。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention; Here, an inner spline will be described as an example of the inner groove. (Embodiment 1) As shown in FIG. 1, a punch 1 for forging a two-stage inner spline member according to Embodiment 1 has a first shaft portion 2 and the first shaft portion 2 with respect to the shaft center on the insertion direction side. The second shaft portion 4 is continuous with the 30 ° inclined surface 3 and has a smaller diameter than the first shaft portion 2.

【0015】第1軸部2の周面には第1溝形成部として
の第1スプライン形成部2aが形成されている。第1ス
プライン形成部2aは、図3に示すように、傾斜面3側
にランド2bを有し、ランド2bの後方(挿入方向と反
対方向。以下、同様。)を逃がしとしている。また、図
1に示すように、第2軸部4の周面には第2溝形成部と
しての第2スプライン形成部4aが形成されている。第
2スプライン形成部4aは、図4に示すように、前側に
ランド4bを有し、ランド4bの後方を0.01〜0.
05mmの逃がしΔとしている。なお、逃がしΔの後方
はランド4bのもどしとしている。
On the peripheral surface of the first shaft portion 2, a first spline forming portion 2a as a first groove forming portion is formed. As shown in FIG. 3, the first spline forming portion 2a has a land 2b on the inclined surface 3 side, and the rear of the land 2b (the direction opposite to the insertion direction; the same applies hereinafter) is allowed to escape. Further, as shown in FIG. 1, a second spline forming portion 4 a as a second groove forming portion is formed on a peripheral surface of the second shaft portion 4. As shown in FIG. 4, the second spline forming portion 4a has a land 4b on the front side, and the rear of the land 4b is set to 0.01 to 0.
A release Δ of 05 mm is set. The land behind the escape Δ is the return of the land 4b.

【0016】さらに、図1に示すように、傾斜面3で
は、第1スプライン形成部2aと第2スプライン形成部
4aとを連続させている。このパンチ1を炭素鋼からな
る円柱状の粗材Wに押し込む。これにより、図2に示す
ように、第1スプライン形成部2aにより形成した大径
のバルブスプラインS1と、第2スプライン形成部4a
により形成した小径のマニュアルストッパスプラインS
2とをもつステアリング用ピニオンWが一工程で得られ
る。このため、バルブスプラインS1とマニュアルスト
ッパスプラインS2とを高同軸度で形成し得る。この
際、バルブスプラインS1の前方には傾斜面3により案
内面5が形成される。
Further, as shown in FIG. 1, on the inclined surface 3, the first spline forming portion 2a and the second spline forming portion 4a are continuous. The punch 1 is pressed into a columnar coarse material W made of carbon steel. Thereby, as shown in FIG. 2, the large-diameter valve spline S1 formed by the first spline forming portion 2a and the second spline forming portion 4a
Diameter manual stopper spline S formed by
2 can be obtained in one step. Therefore, the valve spline S1 and the manual stopper spline S2 can be formed with high coaxiality. At this time, a guide surface 5 is formed by the inclined surface 3 in front of the valve spline S1.

【0017】また、このパンチ1を粗材Wに押し込む
時、第2軸部4側の材料は傾斜面3で滑らかに第1軸部
2側に流動した。特に、傾斜面3で第1スプライン形成
部2aと第2スプライン形成部4aとを連続させている
ことから、材料が滑らかに流動した。このため、パンチ
1は流動抵抗による応力集中が緩和され、第1軸部2の
第2軸部4側端部に割れは生じなかった。
When the punch 1 was pressed into the coarse material W, the material on the second shaft portion 4 flowed smoothly to the first shaft portion 2 on the inclined surface 3. In particular, since the first spline forming portion 2a and the second spline forming portion 4a were continuous on the inclined surface 3, the material flowed smoothly. Therefore, the stress concentration due to the flow resistance of the punch 1 was reduced, and no crack occurred at the end of the first shaft 2 on the side of the second shaft 4.

【0018】さらに、このパンチ1では、引き抜き時に
第2軸部4のランド4b後方にも割れは生じなかった。
これは逃がしΔの後方におけるもどしが逃がしΔへの材
料の侵入を抑制しているからである。したがって、この
パンチ1によれば、ステアリング用ピニオンWを精度よ
く量産することができる。
Further, in the punch 1, no crack was generated at the rear of the land 4b of the second shaft portion 4 at the time of pulling.
This is because the return behind the release Δ suppresses the intrusion of the material into the release Δ. Therefore, according to the punch 1, the steering pinion W can be mass-produced with high accuracy.

【0019】そして、このパンチ1により得た図2に示
すステアリング用ピニオンWでは、マニュアルストッパ
スプラインS2の上部を円筒面に切削加工する所定の加
工後、図15(B)に示すように、案内面5がバルブシ
ャフト7のベアリングニードル6を好適に案内してマニ
ュアルストッパスプラインS2の上方に好適に位置させ
ることができたため、バルブシャフト7を迅速に組付け
ることができた。 (比較形態1)図9に示す2段内スプライン部材鍛造用
パンチ80を用いて実施形態1と同様にステアリング用
ピニオンWを一工程で得る。ここで、図11に示すよう
に、パンチ80におけるランド91bの後方の逃がしΔ
は0.1〜0.2mmとしている。
In the steering pinion W shown in FIG. 2 obtained by the punch 1, after the upper portion of the manual stopper spline S2 is cut into a cylindrical surface by a predetermined process, as shown in FIG. Since the surface 5 could suitably guide the bearing needle 6 of the valve shaft 7 and be suitably positioned above the manual stopper spline S2, the valve shaft 7 could be quickly assembled. (Comparative Embodiment 1) A pinion W for steering is obtained in one step as in Embodiment 1 using a punch 80 for forging a two-stage inner spline member shown in FIG. Here, as shown in FIG. 11, the release Δ of the punch 80 behind the land 91b.
Is 0.1 to 0.2 mm.

【0020】このパンチ80を用いた場合、図10に示
すように、バルブスプラインS1とマニュアルストッパ
スプラインS2とは高同軸度で形成することができたも
のの、図12(A)に示すように、押し込み時にパンチ
80における第1軸部90の第2軸部91側端部に割れ
Cが生じてしまった。そして、この際、図10に示すよ
うに、バルブスプラインS1の前方には直交面92によ
り段部8が形成される。
When this punch 80 is used, as shown in FIG. 10, although the valve spline S1 and the manual stopper spline S2 can be formed with high coaxiality, as shown in FIG. At the time of pushing, a crack C was generated at the end of the first shaft 90 of the punch 80 on the second shaft 91 side. At this time, as shown in FIG. 10, a step 8 is formed in front of the valve spline S1 by an orthogonal surface 92.

【0021】また、このパンチ80では、図12(B)
に示すように、引き抜き時に第2軸部91のランド91
b後方にも割れCが生じやすかった。これは、発明者の
原因究明によれば、図11に示すように、第2軸部91
のランド91b後方の逃がしΔが過度に大きかったた
め、逃がしΔに充満した材料をしごき返し、これにより
引張応力がランド91b後方に作用するからである。
Further, in the punch 80, as shown in FIG.
As shown in FIG.
b The crack C was also likely to be formed behind. According to the investigation of the cause of the inventor, as shown in FIG.
Is excessively large, and the material filled with the release Δ is squeezed, whereby a tensile stress acts on the rear of the land 91b.

【0022】したがって、このパンチ80によれば、ス
テアリング用ピニオンWを精度よく量産することができ
ない。そして、このパンチ80により得た図10に示す
ステアリング用ピニオンWでは、所定の加工後、図15
(A)に示すように、段部8がバルブシャフト7のベア
リングニードル6の移動を阻止しやすいため、バルブシ
ャフト7を迅速に組付けることができなかった。 (比較形態2)比較形態2の2段内スプライン部材鍛造
用パンチ70は、図13に示すように、第1軸部72
と、この第1軸部72と挿入方向側で軸心に対して60
°の傾斜面73を介して連続し、第1軸部72より小径
の第2軸部74とからなる。
Therefore, according to the punch 80, the pinion W for steering cannot be mass-produced with high accuracy. Then, in the steering pinion W obtained by the punch 80 shown in FIG.
As shown in (A), the step 8 easily prevents the movement of the bearing needle 6 of the valve shaft 7, so that the valve shaft 7 cannot be quickly assembled. (Comparative Embodiment 2) A punch 70 for forging a two-step inner spline member of Comparative Embodiment 2 has a first shaft portion 72 as shown in FIG.
The first shaft portion 72 and the shaft center on the insertion direction side with respect to the shaft center.
And a second shaft portion 74 having a smaller diameter than the first shaft portion 72.

【0023】第1軸部72の周面には第1溝形成部とし
ての第1スプライン形成部72aが形成されている。第
1スプライン形成部72aは、実施形態1と同様、傾斜
面73側に図示しないランドを有し、ランドの後方を逃
がしとしている。また、第2軸部74の前方周面には第
2溝形成部としての第2スプライン形成部74aが形成
されている。第2スプライン形成部74aは、実施形態
1と同様、前側に図示しないランドを有し、ランドの後
方を0.01〜0.2mmの逃がしとしている。なお、
逃がしの後方はランドのもどしとしている。
On the peripheral surface of the first shaft portion 72, a first spline forming portion 72a as a first groove forming portion is formed. Like the first embodiment, the first spline forming portion 72a has a land (not shown) on the side of the inclined surface 73, and makes the rear of the land escape. A second spline forming portion 74a as a second groove forming portion is formed on a front peripheral surface of the second shaft portion 74. The second spline forming portion 74a has a land (not shown) on the front side as in the first embodiment, and the rear of the land has a clearance of 0.01 to 0.2 mm. In addition,
The back of the escape is the return of the land.

【0024】但し、傾斜面73では、実施形態1と異な
り、第1スプライン形成部72aと第2スプライン形成
部74aとを連続させていない。このパンチ70を用い
た場合、傾斜面73が軸心に対して60°であるととも
に、第1スプライン形成部72aと第2スプライン形成
部74aとを連続させていないことから、第2軸部74
側の材料が滑らかに第1軸部12側に流動しにくかっ
た。
However, unlike the first embodiment, the first spline forming portion 72a and the second spline forming portion 74a are not continuous on the inclined surface 73. When the punch 70 is used, since the inclined surface 73 is at an angle of 60 ° with respect to the axis and the first spline forming portion 72a and the second spline forming portion 74a are not continuous, the second shaft portion 74 is not used.
The material on the side was difficult to flow smoothly to the first shaft portion 12 side.

【0025】また、このパンチ70を用いた場合、図1
4に示すように、加工度合(断面減少率)の関係から、
第1軸部72の第1スプライン形成部72aによってA
方向に材料の流動が生じる。また、後方押し出しによ
り、第2軸部74の第2スプライン形成部74aによっ
てB方向に材料の流動が生じる。このため、第2軸部7
4の第1軸部72側で材料の干渉を生じ、パンチ70に
は応力集中から第2軸部74の第1軸部72側端部に割
れCを生じるおそれがあった。かかる現象は、円筒形状
の下穴を設ける穴明工程を行わない鍛造方法の他、穴明
工程を行う鍛造方法でも生じ得た。 (実施形態2)実施形態2の2段内スプライン部材鍛造
用パンチ10は、図5に示すように、第1軸部12と、
この第1軸部12と挿入方向側で軸心に対して60°の
傾斜面13を介して連続し、第1軸部12より小径の第
2軸部14とからなる。
In the case where the punch 70 is used, FIG.
As shown in FIG. 4, from the relationship of the processing degree (cross-section reduction rate),
The first spline forming portion 72a of the first shaft portion 72
There is a flow of material in the direction. Further, due to the backward extrusion, the material flows in the B direction by the second spline forming portion 74a of the second shaft portion 74. For this reason, the second shaft portion 7
In the punch 70, cracks C may occur at the end of the second shaft portion 74 on the first shaft portion 72 side due to stress concentration on the first shaft portion 72 side. Such a phenomenon could be caused not only by a forging method that does not perform a drilling step of providing a cylindrical prepared hole but also by a forging method that performs a drilling step. (Embodiment 2) As shown in FIG. 5, a two-stage inner spline member forging punch 10 of Embodiment 2 includes a first shaft portion 12 and
The first shaft portion 12 includes a second shaft portion 14 which is continuous with the first shaft portion 12 via an inclined surface 13 at an angle of 60 ° with respect to the shaft center on the insertion direction side and has a smaller diameter than the first shaft portion 12.

【0026】第1軸部12の周面には第1溝形成部とし
ての第1スプライン形成部12aが形成されている。第
1スプライン形成部12aは、実施形態1と同様、傾斜
面13側に図示しないランドを有し、ランドの後方を逃
がしとしている。また、第2軸部14の第1軸部12側
には、図8にも示すように、軸方向長さl=5〜15m
mの円筒面14aが形成され、円筒面14aより前方の
周面には第2溝形成部としての第2スプライン形成部1
4bが形成されている。円筒面14aの外径はD0であ
る。第2スプライン形成部14bは、実施形態1と同
様、前側に図示しないランドを有し、ランドの後方を
0.01〜0.2mmの逃がしとしている。なお、逃が
しの後方はランドのもどしとしている。
On the peripheral surface of the first shaft portion 12, a first spline forming portion 12a as a first groove forming portion is formed. Like the first embodiment, the first spline forming portion 12a has a land (not shown) on the inclined surface 13 side, and the rear of the land is made to escape. As shown in FIG. 8, an axial length l = 5 to 15 m is provided on the first shaft portion 12 side of the second shaft portion 14.
m cylindrical surface 14a is formed, and a second spline forming portion 1 as a second groove forming portion is formed on a peripheral surface in front of the cylindrical surface 14a.
4b is formed. The outer diameter of the cylindrical surface 14a is D 0. The second spline forming portion 14b has a land (not shown) on the front side as in the first embodiment, and the rear of the land has a relief of 0.01 to 0.2 mm. The land behind the escape is the return of the land.

【0027】そして、図6に示すように、まず穴明工程
として、円柱状の粗材Wに円筒形状の下穴W1を設け
る。この下穴W1の内径D1は、円筒面14aの外径D0
に対し、 0.2>D1−D0>0 となるように設定している。
Then, as shown in FIG. 6, first, as a drilling step, a cylindrical prepared hole W1 is provided in a columnar coarse material W. The inner diameter D 1 of the the lower hole W1, the outer diameter D 0 of the cylindrical surface 14a
Is set so that 0.2> D 1 −D 0 > 0.

【0028】次いで、図7及び図8に示すように、パン
チ10を粗材Wに押し込む。これにより、第1スプライ
ン形成部12aにより形成した大径のバルブスプライン
S1と、第2スプライン形成部14aにより形成した小
径のマニュアルストッパスプラインS2とをもつステア
リング用ピニオンWが一工程で得られる。このため、バ
ルブスプラインS1とマニュアルストッパスプラインS
2とを高同軸度で形成し得る。この際、バルブスプライ
ンS1の前方には傾斜面13により案内面5が形成され
る。
Next, as shown in FIGS. 7 and 8, the punch 10 is pressed into the coarse material W. Thus, a steering pinion W having a large-diameter valve spline S1 formed by the first spline forming portion 12a and a small-diameter manual stopper spline S2 formed by the second spline forming portion 14a is obtained in one step. Therefore, the valve spline S1 and the manual stopper spline S
2 can be formed with high coaxiality. At this time, the guide surface 5 is formed by the inclined surface 13 in front of the valve spline S1.

【0029】また、このパンチ10を粗材Wに押し込む
時、第1軸部12の第1スプライン形成部12aによっ
て生じるA方向の材料の流動は、第2軸部14の円筒面
14aの摩擦抵抗力Fによって止められ、第2軸部14
の第2スプライン形成部14bによって生じるB方向の
材料と干渉しない。このため、パンチ10は材料の干渉
による応力集中が抑制されるため、第1軸部12の第2
軸部14側端部に割れCが生じにくい。
When the punch 10 is pushed into the coarse material W, the flow of the material in the direction A caused by the first spline forming portion 12a of the first shaft portion 12 is caused by the frictional resistance of the cylindrical surface 14a of the second shaft portion 14. Stopped by the force F, the second shaft 14
Does not interfere with the material in the B direction generated by the second spline forming portion 14b. For this reason, since the stress concentration due to the interference of the material of the punch 10 is suppressed, the second shaft
Cracks C are less likely to occur at the end of the shaft 14.

【0030】したがって、このパンチ10によっても、
ステアリング用ピニオンWを精度よく量産することがで
きる。そして、このパンチ10により得た図8に示すス
テアリング用ピニオンWでは、円筒面14aによってマ
ニュアルストッパスプラインS2の上部に円筒面が成形
されているため、実施形態1のようなマニュアルストッ
パスプラインS2の上部を円筒面に切削加工する所定の
加工を施す必要がなかった。このため、実施形態1のよ
うな断続切削を行うことによるバリ取りが不要になると
ともに、実施形態1のような断続切削を行うことによる
工具の早期劣化の懸念も解消できた。そして、図15
(B)に示すように、案内面5がバルブシャフト7のベ
アリングニードル6を好適に案内してマニュアルストッ
パスプラインS2の上方に好適に位置させることができ
たため、バルブシャフト7を迅速に組付けることができ
た。
Therefore, the punch 10 also
The pinion W for steering can be mass-produced with high accuracy. In the steering pinion W shown in FIG. 8 obtained by the punch 10, since the cylindrical surface is formed on the upper portion of the manual stopper spline S2 by the cylindrical surface 14a, the upper portion of the manual stopper spline S2 as in the first embodiment is formed. It is not necessary to perform a predetermined process of cutting the cylindrical surface into a cylindrical shape. For this reason, the deburring by performing the intermittent cutting as in the first embodiment becomes unnecessary, and the concern about the early deterioration of the tool due to the intermittent cutting as in the first embodiment can be solved. And FIG.
As shown in (B), since the guide surface 5 can suitably guide the bearing needle 6 of the valve shaft 7 and can be suitably positioned above the manual stopper spline S2, the valve shaft 7 can be quickly assembled. Was completed.

【0031】なお、上記実施形態1、2では二つの軸部
2、4、12、14を傾斜面3、13で連続させた2段
内スプライン部材鍛造用パンチ1で請求項1、2の発明
を具体化したが、三つ以上の軸部を連続させることもで
きる。そうすれば、一工程で3段以上の内溝をもつ多段
内溝部材が得られる。
In the first and second embodiments, the two-stage internal spline member forging punch 1 in which the two shaft portions 2, 4, 12, 14 are continuous with the inclined surfaces 3, 13 is claimed. However, three or more shaft portions can be continuous. Then, a multi-step inner groove member having three or more inner grooves in one step can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施形態1のパンチの一部断面図である。FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a punch according to a first embodiment.

【図2】実施形態1のパンチにより得たステアリング用
ピニオンの断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a steering pinion obtained by a punch according to the first embodiment.

【図3】実施形態1のパンチの一部拡大断面図である。FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view of the punch according to the first embodiment.

【図4】実施形態1のパンチの一部拡大断面図である。FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view of the punch according to the first embodiment.

【図5】実施形態2のパンチの一部断面図である。FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a punch according to a second embodiment.

【図6】実施形態2のパンチを用いた粗材の一部断面図
である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view of a rough material using the punch according to the second embodiment.

【図7】実施形態2のパンチ及び粗材の一部断面図であ
る。
FIG. 7 is a partial cross-sectional view of a punch and a coarse material according to a second embodiment.

【図8】実施形態2のパンチ及び粗材の一部断面図であ
る。
FIG. 8 is a partial sectional view of a punch and a coarse material according to a second embodiment.

【図9】比較形態1のパンチの一部断面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional view of the punch of Comparative Embodiment 1.

【図10】比較形態1のパンチにより得たステアリング
用ピニオンの断面図である。
FIG. 10 is a cross-sectional view of a steering pinion obtained by a punch of Comparative Embodiment 1.

【図11】比較形態1のパンチの一部拡大断面図であ
る。
FIG. 11 is a partially enlarged cross-sectional view of the punch of Comparative Embodiment 1.

【図12】比較形態1のパンチに係り、(A)は押し込
み時の一部拡大断面図、(B)は引き抜き時の一部拡大
断面図である。
FIGS. 12A and 12B are partially enlarged cross-sectional views of a punch according to Comparative Embodiment 1 when pressed, and FIG. 12B is a partially enlarged cross-sectional view when pulled out.

【図13】比較形態2のパンチの一部断面図である。FIG. 13 is a partial cross-sectional view of a punch of Comparative Embodiment 2.

【図14】比較形態2のパンチ及び粗材の一部断面図で
ある。
FIG. 14 is a partial cross-sectional view of a punch and a coarse material according to Comparative Embodiment 2.

【図15】(A)は比較形態1のパンチにより得たステ
アリング用ピニオンであり、(B)は実施形態1、2の
パンチにより得たステアリング用ピニオンであり、それ
ぞれバルブシャフト組付け時を示す一部拡大断面図で
る。
FIG. 15A is a steering pinion obtained by a punch of Comparative Embodiment 1, and FIG. 15B is a steering pinion obtained by a punch of Embodiments 1 and 2; It is a partially enlarged sectional view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、10…パンチ 2、12…第1軸部 2a、12a…第1スプライン形成部(第1溝形成部) S1…バルブスプライン 3、13…傾斜面 4、14…第2軸部 14a…円筒面 4a、14b…第2スプライン形成部(第2溝形成部) S2…マニュアルストッパスプライン W…粗材、ステアリング用ピニオン(内溝部材) 1, 10 punch 2, 12 first shaft portion 2a, 12a first spline forming portion (first groove forming portion) S1 valve spline 3, 13 inclined surface 4, 14 second shaft portion 14a cylindrical Surfaces 4a, 14b: second spline forming portion (second groove forming portion) S2: manual stopper spline W: coarse material, steering pinion (inner groove member)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】粗材に多段内溝を一工程で形成し、多段内
溝部材を得るための多段内溝部材鍛造用パンチであっ
て、 第1溝形成部が形成された第1軸部と、該第1軸部と挿
入方向側で軸心に対して45°以下の傾斜面を介して連
続し、該第1軸部より小径で第2溝形成部が形成された
第2軸部と、を有することを特徴とする多段内溝部材鍛
造用パンチ。
1. A multi-stage inner groove member forging punch for forming a multi-stage inner groove member in a rough material in a single step, wherein the first shaft portion having a first groove forming portion formed therein. A second shaft portion continuous with the first shaft portion via an inclined surface of 45 ° or less with respect to the axis on the insertion direction side, and having a second groove forming portion having a smaller diameter than the first shaft portion. And a punch for forging a multi-stage internal groove member.
【請求項2】粗材に多段内溝を一工程で形成し、多段内
溝部材を得るための多段内溝部材鍛造用パンチであっ
て、 第1溝形成部が形成された第1軸部と、該第1軸部と挿
入方向側で連続し、該第1軸部より小径で、該第1軸部
側に円筒面が形成され、該円筒面より該挿入方向側に第
2溝形成部が形成された第2軸部と、を有することを特
徴とする多段内溝部材鍛造用パンチ。
2. A multi-stage inner groove member forging punch for forming a multi-stage inner groove member in a rough material in one step, wherein the first shaft portion having a first groove forming portion formed therein. And a second groove formed on the side of the first shaft portion that is smaller in diameter than the first shaft portion, has a cylindrical surface on the side of the first shaft portion, and is formed on the side of the insertion direction from the cylindrical surface. And a second shaft portion having a portion formed therein.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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