WO2017104800A1

WO2017104800A1 - 車両用リング状部材の製造方法及び製造システム、並びにシンクロナイザリング

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Publication number: WO2017104800A1
Application number: PCT/JP2016/087543
Authority: WO
Inventors: 小林　一登; 寛小山; 裕安田
Original assignee: 日本精工株式会社
Priority date: 2015-12-16
Filing date: 2016-12-16
Publication date: 2017-06-22
Also published as: US20180214925A1; JP6256667B2; JP2018043291A; JP6822387B2; EP3318345A1; US10369612B2; EP3318345A4; EP3318345B1; JPWO2017104800A1; CN108367330A

Abstract

製造効率の向上を図れるリング状部材の製造方法及び製造システムを実現する。第一中間環状素材（２５）のうち、軸方向中間部に打ち抜き加工を施して、１対のリング状部材（第１リング状部材２８Ａ，第２リング状部材２８Ｂ）を造る。打ち抜き工程は、周方向における、軸方向中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行する工程と、周方向における、第１範囲とは少なくとも一部が異なる軸方向中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する工程と、を有する。第１打ち抜き加工は、少なくとも１つの爪片（１５ａ、１５ｂ）が形成されるように実行される。第２打ち抜き加工は、別の少なくとも１つの爪片（１５ａ、１５ｂ）が形成されるように実行され、１対のリング状部材（２８Ａ、２８Ｂ）を造る。

Description

車両用リング状部材の製造方法及び製造システム、並びにシンクロナイザリング

　この発明は、例えば、手動変速装置に組み込まれるシンクロナイザリング等の様に、爪片を有する車両用リング状部材の製造方法及び製造システムに関する。
　本願は、２０１５年１２月１６日に出願された特願２０１５－２４５２７１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　手動変速装置にはシンクロ機構を組み込んで、変速操作時にドライブシャフトと変速ギヤとを同期して回転させる様にしている。この様なシンクロ機構にはシンクロナイザリングを組み込んでいる。図８は、この様なシンクロナイザリング１を組み込んだシンクロ機構の１例として、特許文献１に記載された、ダブルコーン型のものを示している。シンクロ機構は、ドライブシャフト２と共に回転するシンクロハブ３の外周にインサートスプリング４を装着し、インサートスプリング４に、シフトレバーの操作に基づいて軸方向に変位するカップリングスリーブ５を係合させている。又、カップリングスリーブ５と、変速ギヤ６と同期して回転するクラッチギヤ７との間に、アウターボークリング８と、シンクロナイザリング１と、インナーボークリング９とを設けている。

　変速操作に伴って、カップリングスリーブ５が図８の左方に押されると、先ず、アウターボークリング８とシンクロナイザリング１との間、及びシンクロナイザリング１とインナーボークリング９との間に働く摩擦力の作用によって、カップリングスリーブ５とクラッチギヤ７との回転速度差がなくなる。この状態から更にカップリングスリーブ５が押されると、カップリングスリーブ５の内周面に形成されたスプライン溝１０が、クラッチギヤ７の外周縁に形成されたスプライン溝１１と、インサートスプリング４の外周縁に形成されたスプライン溝１２とに掛け渡す様に係合し、ドライブシャフト２と変速ギヤ６とが同期して回転する様になる。

　上述の様に構成され作用するシンクロ機構に組み込まれるシンクロナイザリング１は、例えば、図９、１０に示す様な形状に構成している。即ち、シンクロナイザリング１は、軸方向に亙って直径が変化するテーパ円筒部１３と、テーパ円筒部１３の大径側端面１４の複数個所に互いに等間隔で形成した爪片１５、１５とから構成している。各爪片１５、１５の厚さ寸法ｔは、テーパ円筒部１３の厚さ寸法Ｔよりも小さい（Ｔ＞ｔ）。尚、各爪片１５、１５の方向は、シンクロナイザリング１を組み込むべきシンクロ機構の構造により異なり、テーパ円筒部１３と同方向に傾斜させる場合も、或は各爪片１５、１５同士を互いに平行にする場合もある。

　この様な形状を有するシンクロナイザリング１を造る方法として、特許文献１には、金属の平板にプレス加工を施す事により、シンクロナイザリング１を安価に造る方法が記載されている。図１１～１５は、特許文献１に記載されて従来から知られているシンクロナイザリングの製造方法を示している。先ず、ＳＣｒ４２０の如き浸炭鋼等の金属の平板を打ち抜く、所謂ブランキングにより、図１２、１３に示す様な第一中間環状素材１６を形成する。第一中間環状素材１６は、円輪状の本体部分１７と、本体部分１７の外周縁の複数箇所から突出する舌状部１８、１８とを有する。次いで、第一中間環状素材１６をプレス成形する事により、図１４、１５に示す様な第二中間環状素材１９とする。即ち、成形工程では、本体部分１７（図１２、１３）を、各舌状部１８、１８から離れるに従って径が小さくなる方向に傾斜したテーパ円筒部２０として、第二中間環状素材１９とする。次いで第二中間環状素材１９を構成するテーパ円筒部２０の端面及び各舌状部１８、１８に、旋削等の機械加工を施す事により、テーパ円筒部２０及び各舌状部１８、１８の形状寸法を所定のものにする。次いで、機械加工に基づいて生じたバリを除去した後、所望の硬度を得る為の熱処理を施す。熱処理は、例えば、浸炭熱処理を行い、その後、熱処理に基づく変形を矯正する。この様にして熱処理を施した第三中間環状素材には、各舌状部１８、１８の平面を仕上げて各爪片１５、１５とする為の平面研削、並びにテーパ円筒部２０の内外両周面を平滑にしてテーパ円筒部１３とする為の内外径研削を施して、シンクロナイザリング１とする。そして、この様にして造ったシンクロナイザリング１は、所定の検査を行ってから出荷する。

　ところで、上述の様な、特許文献１に記載されたシンクロナイザリングの製造方法の場合には、金属の平板に打ち抜き加工を施す事により造った第一中間環状素材１６から、１個のシンクロナイザリング１を造る。この為、製造効率の観点から改善の余地がある。

特開平３－２９７５２７号公報

　本発明の態様は、製造効率の向上を図れるリング状部材の製造方法及び製造システムを実現するものである。

　本発明の一態様における車両用リング状部材の製造方法は、各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材及び第２リング状部材が形成されるように、中間環状素材（ring-shaped workpiece）の軸方向中間部を周方向の全体にわたり打ち抜く工程を備え、前記打ち抜く工程は、前記周方向における、前記中間部の第１範囲（first region）に対して第１打ち抜き加工（first punching process）を実行する工程と、前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部の第２範囲(second region)に対して第２打ち抜き加工（second punching process）を実行する工程と、を有する。

　本発明の別の一態様における車両用リング状部材の製造方法は、各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材及び第２リング状部材が形成されるように、中間環状素材の軸方向中間部を打ち抜く工程を備え、前記打ち抜く工程は、周方向における、前記中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行する工程と、前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する工程と、を有し、前記打ち抜く工程の前に、前記中間部の内周に前記周方向に延在する凹面を形成する工程をさらに備える。

　本発明の別の一態様は、上記の製造方法を用いて製造されたシンクロナイザリングである。

　本発明の別の一態様における車両用リング状部材の製造システムは、各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材及び第２リング状部材が形成されるように、中間環状素材の軸方向中間部を周方向の全体にわたり打ち抜く第１装置を備え、前記第１装置は、前記周方向における、前記中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行し、前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する。

　本発明の別の一態様における車両用リング状部材の製造システムは、各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材及び第２リング状部材が形成されるように、中間環状素材の軸方向中間部を打ち抜く第１装置であり、周方向における、前記中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行し、前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する、前記第１装置と、前記第１装置の打ち抜き加工の前に前記中間部の内周に前記周方向に延在する凹面を形成する第２装置と、を備える。

　本発明の別の一態様におけるリング状部材の製造方法は、筒部と、前記筒部の軸方向端面に、前記軸方向端面から軸方向に突出した状態で形成された爪片とを有するリング状部材を対象とするものである。この様な製造方法は、環状の第一中間環状素材に対して、軸方向中間部の全周を打ち抜く為の打ち抜き加工を施す事により、それぞれの打ち抜かれた側の端面に、前記端面から軸方向に突出した少なくとも１個の爪片が設けられた１対のリング状部材を造る工程を有する。尚、この様な打ち抜き加工は、前記第一中間環状素材の軸方向中間部の全周を一度に打ち抜く事もできるし、複数回の打ち抜きにより打ち抜く事もできる。

　一例において、前記打ち抜き加工を、前記第一中間環状素材とパンチとを相対的にインデックス回転させながら行う構成を採用できる。

　一例において、環状素材に対して、前記環状素材の肉厚を薄くする為のローリング加工を施す事により、前記第一中間環状素材を造る工程を有する構成を採用できる。

　一例において、前記環状素材を、中実の線材から切り出した素材に対して鍛造を施す事により造る構成を採用できる。尚、鍛造としては、例えば、冷間鍛造、熱間鍛造、或いは温間鍛造等の各種方法を採用できる。

　一例において、前記第一中間環状素材の内周面及び外周面を、軸方向中央部に向かうほど外径及び内径が大きくなる方向に傾斜したものとした構成を採用できる。

　一例において、前記素材に鍛造を施す事により、外径及び内径寸法が互いに異なる大径環状素材と小径環状素材とを造り、前記大径環状素材及び前記小径環状素材のそれぞれを、前記環状素材とする構成を採用できる。

　一例において、前記大径環状素材と前記小径環状素材とを同体積とする構成を採用できる。

　一例において、前記大径環状素材から成る環状素材に対してローリング加工を施す事により造られた第一中間環状素材と、前記小径環状素材から成る環状素材に対してローリング加工を施す事により造られた第一中間環状素材とが、同一の寸法を有する構成を採用できる。

　一例において、前記環状素材が、中空の線材から切り出したものとした構成を採用できる。

　本発明の態様によれば、車両用リング状部材の製造効率の向上を図る事ができる。例えば、環状の第一中間環状素材から、１対のリング状部材を造る事ができる。この為、１個の環状素材から、１個のリング状部材を造る様な製造方法と比べて、製造効率の向上を図れる。

本発明の実施の形態の第１例を示す、リング状部材の製造方法の工程を説明する為の図。図１（Ｅ）に示す第一中間環状素材の斜視図（Ａ）と、図１（Ｆ）に示す１対のリング状部材の斜視図（Ｂ）。打ち抜き加工の１例を説明する為の図であって、一部が打ち抜かれた状態の第一中間環状素材の斜視図。本発明の実施の形態の第２例を示す、図１と同様の図。打ち抜き装置の一例を示す図。打ち抜き装置の一例を示す図。打ち抜き範囲の一例を模式的に示す図。鋼製環状部材の一種である、シンクロナイザリングを組み込んだシンクロ機構の１例を示す部分断面図。シンクロナイザリングの１例を示す端面図。図９のＡ－Ａ断面図。従来方法の１例を示すフローチャート。第一中間素材の端面図。図１２のＢ－Ｂ断面図。第二中間素材の端面図。図１４のＣ－Ｃ断面図。

　［実施の形態の第１例］
　本発明の実施の形態の第１例に就いて、図１～３を参照しつつ説明する。本例は、本発明のリング状部材の製造方法を、シンクロナイザリングに適用したものである。尚、本例の製造方法の対象であるシンクロナイザリングは、図８に記載したシンクロ機構だけでなく、各種シンクロ機構に適宜適用可能である。シンクロ機構の構造に関する説明は省略する。以下、本例の製造方法の対象となるシンクロナイザリングの構造に就いて説明した後、本例のリング状部材の製造方法に就いて説明する。

　一例において、図１～図３に示すように、シンクロナイザリング１ａ（１ｂ）は、テーパ円筒部（筒部、円錐台状筒部（truncated-cone-like tube））１３ａ（１３ｂ）と、複数個（本例の場合、３個）の爪片１５ａ（１５ｂ）とを有する。

　テーパ円筒部１３ａ（１３ｂ）は、軸方向における一方の端縁に向かうに従って内周面及び／又は外周面の直径が小さくなる筒部（テーパ筒部（taper tube）、円錐筒部（cone tube）、部分円錐面（partial cone surface））を有する。例えば、テーパ円筒部１３ａ（１３ｂ）は、内周面及び外周面が共に、軸方向片側｛図１（Ｇ）（ｂ）の上側（下側）｝に向かうほど内径及び外径が大きくなる方向に傾斜している。

　爪片１５ａ（１５ｂ）は、それぞれがテーパ円筒部１３ａ（１３ｂ）の大径側端面１４ａ（１４ｂ）（軸方向端面、軸方向片端面）から軸方向片側に延出した状態で形成されている。本例において、３つの爪片１５ａ（１５ｂ）は、軸端面１４ａ（１４ｂ）において周方向等間隔で配置されている。他の例において、複数の爪片は、周方向に非等間隔に配置できる。他の例において、爪片の数は、３以外にできる。本例において、各爪片１５ａ（１５ｂ）は、軸端面１４ａから少なくとも軸方向に延びる第１辺及び第２辺と、周方向に延びる第３辺とを有する。第１辺と第２辺とは周方向に離間して配される。第３辺は、第１辺の端と第２辺の端とを結ぶ。尚、各爪片１５ａ、１５ａのリング軸に対する角度（傾斜角度）は、適宜決定する事ができる。

　次に、本例のリング状部材の製造方法によって、シンクロナイザリング１ａを造る方法に就いて説明する。

　本例のリング状部材の製造方法は、先ず、ＳＣｒ４２０等のクロム鋼、ＳＣＭ４２０等のクロムモリブデン鋼、或いはＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼等から成るコイル状（又は、長尺な棒状）で中実の線材を、プレス、鋸切断、レーザ切断等、適宜の方法により所望長さに切断し、図１（Ａ）に示した円柱状の素材（ビレット）２０を得る。他の例において、別の材料を使用できる。

　次いで、素材２０に据え込み加工を施して、素材２０よりも軸方向寸法が小さく、且つ、径方向寸法（直径）が大きい、図１（Ｂ）に示す様な円柱状の第一中間素材２１を造る。据え込み加工は、鍛造により行う。

　次いで、第一中間素材２１に後方押出加工を施して、図１（Ｃ）に示す様な有底円筒状の第二中間素材２２を造る。後方押出加工も、鍛造により行う。

　次いで、第二中間素材２２に打ち抜き加工を施す事により、第二中間素材２２の底部２３を打ち抜いて、図１（Ｄ）に示す様な環状素材２４を造る。環状素材２４は、内径及び外径が軸方向に関して変化しない円筒状である。

　次いで、環状素材２４に、ローリング加工を施す事により、図示しない１対のローラにより環状素材２４の内外両周面を両ローラの周面に見合う形状に塑性変形させて、図１（Ｅ）に示す様な第一中間環状素材２５を造る。この様なローリング加工の際、環状素材２４の外径及び内径が大きくなると共に、環状素材２４の肉厚が薄くなる。

　一例において、第一中間環状素材２５の外周面は、軸方向中央部２９の外径が最も大きく、軸方向両端側に向かうほど外径が小さくなっている。一方、第一中間環状素材２５の内周面は、軸方向中央部２９を含む軸方向中間部に形成された凹円弧部２６と、凹円弧部２６の軸方向両側に隣接して設けられた傾斜曲面部２７、２７とを有する。具体的には、凹円弧部２６は、軸方向中央部２９に相当する部分の内径が最も大きく、軸方向両端側に向かうほど内径が小さくなる凹円弧部２６に形成されている。第一中間環状素材２５の軸方向中央部（軸方向中間部）２９の内周面において、周方向に連続的に延在する凹円弧部（凹面）２６が形成されている。すなわち、後述する打ち抜き工程の前に、中間部２９の内周に周方向に延在する凹面を形成する工程が実行される。一例において、凹円弧部（凹面）２６は、中間部２９の内周における周方向の全体にわたり形成できる。他の例において、凹円弧部（凹面）２６は、中間部２９の内周における周方向の一部に形成できる。一方、各傾斜曲面部２７、２７はそれぞれ、軸方向中央側（凹円弧部２６に近い側）の内径が最も大きく、軸方向両端側に向かうほど内径が小さくなる傾斜曲面状に形成されている。又、第一中間環状素材２５の径方向に関する厚さ寸法は、凹円弧部２６に相当する部分の厚さ寸法が、各傾斜曲面部２７、２７に相当する部分の厚さ寸法よりも小さい。以上の様な構成を有する第一中間環状素材２５は、軸方向｛図１（Ｅ）（ｂ）の上下方向｝に関して対称（第一中間環状素材２５の中心軸に直交し、且つ、軸方向中央部２９を通る仮想平面αに関して対称）な形状となっている。

　次いで、第一中間環状素材２５のうち、凹円弧部２６が形成された部分に相当する中央帯状部３０（軸方向中央部２９、中間部）に打ち抜き加工を施して、図１（Ｆ）及び図２（Ｂ）に示す様な１対のリング状部材（第１リング状部材２８Ａ，第２リング状部材２８Ｂ）を造る。一例において、打ち抜き工程は、周方向における、中央帯状部３０（軸方向中央部２９、中間部）の第１範囲（first region）に対して第１打ち抜き加工を実行する工程と、周方向における、第１範囲とは少なくとも一部が異なる中央帯状部３０の第２範囲（second region）に対して第２打ち抜き加工を実行する工程と、を有する。第１打ち抜き加工は、少なくとも１つの爪片（１５ａ、１５ｂ）が形成されるように実行される。第２打ち抜き加工は、別の少なくとも１つの爪片（１５ａ、１５ｂ）が形成されるように実行される。第１範囲は、少なくとも１つの爪片（１５ａ、１５ｂ）の形成領域を含む。第２範囲は、少なくとも１つの爪片（１５ａ、１５ｂ）の形成領域を含む。周方向における第２範囲は、周方向における第１範囲と部分的に重なることができる。打ち抜き加工のための打ち抜き具（例えばパンチ）は、爪片（１５ａ、１５ｂ）の３つの辺に対応する形状を有することができる。第１打ち抜き加工で使用される打ち抜き具（例えばパンチ）は、第２打ち抜き加工で使用される打ち抜き具（例えばパンチ）と実質的に同じ形状を有することができる。あるいは、第１打ち抜き加工で使用される打ち抜き具（例えばパンチ）は、第２打ち抜き加工で使用される打ち抜き具（例えばパンチ）と異なる形状を有することができる。あるいは、第１打ち抜き加工で使用される打ち抜き具（例えばパンチ）を、第２打ち抜き加工でも使用（流用、共用）することができる。

　具体的には、例えば、図３に示す様に、中央帯状部３０のうち、全周の約１／６（中心角で約６０°）のスパンの範囲（region）を径方向外方から径方向内方に（又は、径方向内方から径方向外方に）打ち抜く。これにより、第２リング状部材２８Ｂ（図２（Ｂ）参照）の軸方向片端面（に相当する部分）に、１個の爪片１５ｂが形成される。即ち、前記範囲のうち、打ち抜き加工により打ち抜かれなかった部分が、爪片１５ｂとして残る。次いで、中央帯状部３０を打ち抜く範囲（region）を、上述の位置から円周方向一方（例えば、図３に矢印βで示す方向）に、第一中間環状素材２５の全周の約１／６（中心角で約６０°）だけずらして、前回と異なる位置で前回と同じスパンを有する範囲（region）を打ち抜く。図示は省略するが、これにより、第１リング状部材２８Ａ（図２（Ｂ）参照）の軸方向型端面（に相当する部分）に、爪片１５ａが形成される。この様な打ち抜き作業を繰り返して（本例の場合、全部で６回の打ち抜きを行って）、爪片１５ａを有する第１リング状部材２８Ａと、爪片１５ｂを有する第２リング状部材２８Ｂとが形成される。具体的には、軸方向片端面上に円周方向等間隔（本例の場合、１２０°間隔）で配された３個の爪片１５ａが形成された第１リング状部材２８Ａと、軸方向片端面上に円周方向等間隔（本例の場合、１２０°間隔）で配された３個の爪片１５ｂが形成された第２リング状部材２８Ｂとが形成される。この様に、第一中間環状素材２５の中央帯状部３０（軸方向中央部２９、中間部）を全周に亙り打ち抜く事により、１対のリング状部材（第１リング状部材２８Ａ、第２リング状部材２８Ｂ）が形成される。別の言い方をすれば、第一中間環状素材２５のうち、上述の打ち抜き加工により打ち抜かれる部分は、全周に亙り連続している。周方向の全体にわたり連続するブランクが形成されるように、中間環状素材２５の軸方向中間部を周方向の全体にわたり打ち抜く工程により、各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材２８Ａ及び第２リング状部材２８Ｂが形成される。第一中間環状素材２５のうち、上述の打ち抜き加工により打ち抜かれない部分が、１対のリング状部材（第１リング状部材２８Ａ、第２リング状部材２８Ｂ）となる。

　一例において、車両用リング状部材の製造システムは、各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材２８Ａ及び第２リング状部材２８Ｂが形成されるように、中間環状素材２５の軸方向中間部を周方向の全体にわたり打ち抜く、打ち抜き装置（第１装置）を備える。また、製造システムは、打ち抜き装置の打ち抜き加工の前に中間部の内周に周方向に延在する凹面を形成する、加工装置（第２装置）を備える。打ち抜き装置は、周方向における、中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行し、周方向における、第１範囲とは少なくとも一部が異なる中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する。打ち抜き装置は、中間部に対してそれを使った一度の打ち抜き操作によって少なくとも１つの爪片が形成されるように構成された打ち抜き具（例えば、パンチ）を有することができる。一例において、第１打ち抜き加工で使用される打ち抜き具は、第２打ち抜き加工で使用される打ち抜き具と実質的に同じ形状を有することができる。又は、第１打ち抜き加工で使用される打ち抜き具は、第２打ち抜き加工でも使用されることができる。

　上述の様な打ち抜き加工は、例えば、インデックス装置とパンチとを使用して行うことができる。具体的には、インデックス装置に支持した第一中間環状素材２５を間欠的に所定角度（第一中間環状素材２５の中心角で６０°）で、第一中間環状素材２５の外径側（又は、内径側）に配置されたパンチに対して回転させる。そして、インデックス装置による回転が停止している状態で、パンチにより、第一中間環状素材２５の中央帯状部３０のうち、パンチの先端面が対向している部分を打ち抜く。

　又、図１（Ｅ）→（Ｆ）の工程で行う打ち抜き加工の際、一回の打ち抜き加工で打ち抜く範囲を、本例の場合よりも大きくする事もできる。例えば、一回の打ち抜き加工で、中央帯状部３０のうち、全周の約１／３（中心角で約１２０°）の範囲を、径方向外方から径方向内方に（又は径方向内方から径方向外方に）打ち抜く構成を採用する事もできる。この場合には、一回の打ち抜き加工で、一方のリング状部材２８に１個の爪片１５ａを形成すると共に、他方のリング状部材２８に１個の爪片１５ａを形成する。その後、打ち抜く部分を１２０°ずらして打ち抜く動作を、全部で３回行う事で、中央帯状部３０を全周に亙り打ち抜く事ができる。

　又、１回の打ち抜き加工で、第一中間環状素材２５の中央帯状部３０の円周方向に離隔した複数箇所（例えば、円周方向に離隔した２箇所位置で、それぞれが中心角で６０°の範囲）を同時に打ち抜く構成を採用する事もできる。一例において、周方向における、中間部の第１範囲に対する第１打ち抜き加工において、第１範囲は、周方向に互いに離間した複数の分割範囲を含みことできる。また、周方向における、中間部の第２範囲に対する第２打ち抜き加工において、第２範囲は、周方向に互いに離間した複数の分割範囲を含むことができる。製造システムにおける第１装置は、周方向に互いに離間して配置される複数の打ち抜き具（例えばパンチ）を含むことができる。この様な打ち抜き加工は、例えば、カム打ちと呼ばれる方法により行うことができる。

　本例の場合、リング状部材（第１リング状部材２８Ａ、第２リング状部材２８Ｂ）が、シンクロナイザリング（シンクロナイザリング１ａ、シンクロナイザリング１ｂ）に相当する。但し、必要に応じて、リング状部材２８Ａ、２８Ｂに、リング状部材２８Ａ、２８Ｂの形状を整えるサイジング等の仕上げ加工を施して、シンクロナイザリング１ａ、１ｂとする事もできる。この様なサイジングは、例えば、両リング状部材２８Ａ、２８Ｂの内径側に配置される内型と、同じく外径側に配置される外型との間で、両リング状部材２８Ａ、２８Ｂの内周面、外周面、及び軸方向両端部を押圧する事により行う。又、必要に応じて、旋削等の機械加工による仕上げ加工を施す事もできる。又、上述の様なサイジングや機械加工による仕上げ加工の後、両リング状部材２８Ａ、２８Ｂに、所望の機械的性質（硬度等）を付与する為の熱処理を施す。熱処理は、例えば、浸炭熱処理、ズブ焼入れを行い、その後、熱処理に基づく変形を矯正する。

　前述した様な本例のリング状部材の製造方法によれば、製造効率の向上を図る事ができる。即ち、本例のリング状部材の製造方法の場合、環状素材２４に対してローリング加工を施す事により造った第一中間環状素材２５から、１対のリング状部材２８Ａ、２８Ｂ（シンクロナイザリング１ａ、１ｂ）を造る事ができる。この為、１個の環状素材から、１個のリング状部材を造る様な製造方法と比べて、製造効率の向上を図れる。

　又、本例のリング状部材の製造方法の場合、環状素材２４を、前述した様な工程を有する鍛造により造っている。即ち、本例のリング状部材の製造方法の場合には、金属材料のうちの使用しない部分が、図１（Ｃ）→（Ｄ）に示す打ち抜き工程で打ち抜く、第二中間素材２２の底部２３に相当する部分のみである。当該部分は、金属の平板に打ち抜き加工を施して、環状素材２４と同形状の部材を造る場合の、平板のうちの使用しない部分よりも少ない。従って、本例の製造方法によれば、金属材料の歩留りの向上を図る事により製造コストの低減を図れる。又、本例のリング状部材の製造方法で使用している、金属製の線材は、金属製の板材よりも安価である為、製造コストの低減を図れる。

　又、本例の場合、第一中間環状素材２５の中央帯状部３０を打ち抜く際に、中央帯状部３０のうちの打ち抜かれない部分により、一方のリング状部材２８Ａの爪片１５ａと他方のリング状部材２８Ｂの爪片１５ｂとを形成する事ができる。この為、中央帯状部３０のうち、使用しない部分（一方のリング状部材２８Ａの爪片１５ａ、及び、他方のリング状部材２８Ｂの爪片１５ｂにならない部分）の量を少なくする事ができる。この結果、金属材料の歩留りの向上を図り、製造コストの低減を図れる。

　又、第一中間環状素材２５の様に、薄肉且つ大径の部材は、鍛造加工により造る事が困難であるが、前述の様なローリング加工ならば、比較的容易に造る事ができる。この結果、加工コストの低減、延いては製造コストの低減を図れる。特に、本例の場合、第一中間環状素材２５の形状を、軸方向に関して対称な形状としている。この様な形状は、安定したローリング加工を行い易い為、加工コストの低減、延いては製造コストの低減を図れる。

　［実施の形態の第２例］
　本発明の実施の形態の第２例に就いて、図４を参照しつつ説明する。本例のリング状部材の製造方法は、環状素材に相当する大径環状素材３１及び小径環状素材３２に相当する部材を造る工程が、前述した実施の形態の第１例の場合と異なる。

　本例のリング状部材の製造方法は、先ず、前述した実施の形態の第１例と同様に、ＳＣｒ４２０等のクロム鋼、ＳＣＭ４２０等のクロムモリブデン鋼、ＳＵＪ２等の高炭素クロム軸受鋼等から成るコイル状（又は、長尺な棒状）の線材を、プレス、鋸切断、レーザ切断等、適宜の方法により所望長さに切断し、図４（Ａ）に示した円柱状の素材（ビレット）２０を得る。他の例において、別の材料を使用できる。

　次いで、素材２０に据え込み加工を施して、素材２０よりも軸方向寸法が小さく、径方向寸法（直径）が大きい、図４（Ｂ）に示す様な円柱状の第一中間素材２１を造る。据え込み加工は、鍛造により行う。尚、鍛造としては、例えば、冷間鍛造、熱間鍛造、或いは温間鍛造等の各種方法を採用できる。

　次いで、第一中間素材２１に後方押出加工を施して、図４（Ｃ）に示す様な有底円筒状の第二中間素材２２を造る。後方押出加工は、鍛造により行う。

　次いで、第二中間素材２２に打ち抜き加工を施す事により、第二中間素材２２の底部２３を打ち抜いて、図４（Ｄ）に示す様な第三中間素材３３を造る。この様な第三中間素材３３は、内径及び外径が軸方向に関して変化しない円筒状である。尚、第三中間素材３３は、前述した実施の形態の第１例の環状素材２４に相当する。ここまでの工程は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

　特に、本例のリング状部材の製造方法の場合、第三中間素材３３に前方押出し加工を施して図４（Ｅ）に示す様な、内外両周面共に段付き円筒状の第四中間素材３４を造る。

　次いで、第四中間素材３４に打ち抜き加工を施して図４（Ｆ）に示す様な大径環状素材３１と小径環状素材３２とに分離する。この様な大径環状素材３１及び小径環状素材３２は共に、内径及び外径が軸方向に関して変化しない円筒状部材である。又、小径環状素材３２の内径は、大径環状素材３１の内径よりも小さい。又、小径環状素材３２の外径は、大径環状素材３１の外径よりも小さい。一方、大径環状素材３１の体積と、小径環状素材３２の体積とは、互いに等しい。本例の場合、大径環状素材３１と小径環状素材３２とが共に、環状素材に相当する。

　そして、先ず、大径環状素材３１に、ローリング加工を施す事により、図示しない１対のローラにより大径環状素材３１の内外両周面を両ローラの周面に見合う形状に塑性変形させて、図４（Ｇ）に示す様な第一中間環状素材２５ａとする。第一中間環状素材２５ａは、前述した実施の形態の第１例の第一中間環状素材２５とほぼ同様の構造を有している。

　一方、小径環状素材３２にも、ローリング加工を施す事により、図４（Ｇ）に示す様な第一中間環状素材２５ｂとする。即ち、本例の場合、大径環状素材３１と小径環状素材３２とに、ローリング加工を施す事により、同一形状である第一中間環状素材２５ａ、２５ｂを造る。

　尚、第一中間環状素材２５ａ、２５ｂの軸方向中央部２９に打ち抜き加工を施して、第一中間環状素材２５ａ、２５ｂの各々から、１対のリング状部材２８Ａ、２８Ｂを得る工程に就いては、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

　以上の様な本例の場合、素材２０から４個のリング状部材２８Ａ、２８Ａ、２８Ｂ、２８Ｂを造る事ができ、大径環状素材３１及び小径環状素材３２を造る際、金属材料のうちの使用しない部分が、図４（Ｃ）→（Ｄ）の工程で打ち抜く第二中間素材２２の底部２３に相当する部分のみである。この様な本例の場合、リング状部材の製造効率の更なる向上を図れると共に、金属材料の歩留りの更なる向上を図る事により、製造コストの低減を図れる。その他の構成及び作用・効果は、前述した実施の形態の第１例の場合と同様である。

　図５及び図６は、車両用リング状部材の製造システムにおける打ち抜き装置（第１装置）の一例を示す図である。図５に示すように、打ち抜き装置１００は、各々が少なくとも１つの爪片（１５ａ、１５ｂ）を有する第１リング状部材２８Ａ及び第２リング状部材２８Ｂが形成されるように、中間環状素材（ワークピース）２５の軸方向中間部を周方向の全体にわたり打ち抜くように構成される。図５及び図６の例において、打ち抜き装置１００は、パンチケース１０２と、カムスライダ１０４と、マンドレル１０６と、パンチ１０８と、ダイス１１０とを備える。一例において、打ち抜き装置１００は、周方向に互いに離間して配された３つのパンチ１０８を有する。他の例において、パンチ１０８の数は３以外にできる。パンチ１０８のうちの、１つの周方向中心と、別の１つの周方向中心とは９０°以上２７０°未満の角度間隔（angular internal, angular spacing）を有することができる。これは、ベクトル分散等により、例えば複数のパンチを用いた同時抜き打ち操作に有利である。一例において、３つのパンチ１０８は、周方向に実質的に等ピッチで配置されている。３つのパンチ１０８の位置関係は、等角度間隔（１２０°間隔）を有する。他の例において、複数のパンチは、周方向に非等間隔に配置できる。一例において、３つのパンチ１０８は、互いに実質的に同じ形状を有する。パンチ１０８の各々は、前述した、爪片（１５ａ、１５ｂ）の３つの辺に対応する形状を有することができる。他の例において、３つのパンチ１０８は、互いに異なる形状を有することができる。

　図５（ａ）に示すように、打ち抜き装置１００は、周方向における、ワークピース（中間環状素材２５）の軸方向中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行する。図５及び図６に示すように、第１打ち抜き加工において、マンドレル１０６に対して、カムスライダ１０４、パンチ１０８、及びワークピースが軸方向に移動する。カムスライダ１０４等によって軸方向の動きが径方向に変換される。ワークピースの内側に配された３つのパンチ１０８が径方向外方に同時に動く。３つのパンチ１０８によってワークピースの軸方向中間部の３つの部分が同時に打ち抜かれる。パンチ１０８の形状に応じた３つのブランクがワークピースに同時に形成されるとともに、残部としての３つの爪片が形成される。複数ブランクの同時形成は、爪片の位置精度の向上に有利である。他の例において、カムスライダ１０４、パンチ１０８、及びワークピースに対して、マンドレル１０６が軸方向に移動することができる。

　次に、図５（ｂ）に示すように、打ち抜き装置１００は、周方向における、ワークピース（中間環状素材２５）の軸方向中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する。第２打ち抜き加工において、ワークピースは、第１打ち抜き加工とは上下逆にかつ周方向にシフト（例えば、６０°シフト）してセットされる。一例において、第１打ち抜き加工で使用された３つのパンチ１０８が第２打ち抜き加工でも使用される。ワークピースのセット以外、第２打ち抜き加工は、第１打ち抜き加工と同じように実行できる。また、第２打ち抜き加工は、第１打ち抜き加工で形成された複数のブランクが互いにつながりかつ周方向の全体にわたり連続するブランク（間隙）が形成されるように実行される。その結果、ワークピースの軸方向中間部が周方向の全体にわたり打ち抜かれるとともに、残部としてさらなる３つの爪片が形成される。周方向全体にわたり連続したブランク（間隙）が形成されることにより、ワークピースが２つにセパレートされる。各々が３つの爪片（１５ａ、１５ｂ）を有する２つのリング状部材（第１リング状部材２８Ａ、第２リング状部材２８Ｂ）が形成される。

　図７は、打ち抜き範囲の一例を模式的に示す図である。第１打ち抜き加工における打ち抜き範囲（第１範囲２０１）は、周方向に互いに離間した複数の分割範囲２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃを含む。第２打ち抜き加工における打ち抜き範囲（第２範囲２０２）は、周方向に互いに離間した複数の分割範囲２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃを含む。図７の例において、第２範囲２０２は、第１範囲２０１に対して周方向に６０°シフトしている。また、図７の例において、周方向における第２範囲２０２は、周方向における第１範囲２０１と部分的に重なる。複数の打ち抜き工程において、各工程における打ち抜き周長さの合計がワークピースの周長さより大きい。一例において、１つの打ち抜き工程における打ち抜き範囲（例えば分割範囲２０１Ａ）の一端部は、別の打ち抜き工程における打ち抜き範囲（例えば分割範囲２０２Ａ）と重なり、その１つの打ち抜き工程における打ち抜き範囲（例えば分割範囲２０１Ａ）の他端部は、別の打ち抜き工程における打ち抜き範囲（例えば分割範囲２０２Ｃ）と重なる。すなわち、ある工程での打ち抜き範囲の両端は、他の打ち抜き工程（１つ又は２つの工程）における２つの打ち抜き範囲と重なる。打ち抜き範囲のオーバラップにより、連続したブランクが確実に形成される。

　前述した実施の形態の各例では、素材として、中実の線材から切り出したものを使用している。但し、素材として、中空の線材から切り出したものを採用する事もできる。この様な中空の線材を切り出して得た素材を使用した場合にも前述した実施の形態の各例と同様に、金属材料の歩留りに関する効果を得る事ができる。

　又、本発明は、シンクロナイザリング以外にも、軸方向端面に爪片を有する各種車両用リング状部材を対象とする事ができる。

　更に、本発明の対象であるリング状部材が有する爪片の傾斜角度は、前述した実施の形態の各例の構造に限定されるものではない。又、本発明の対象であるリング状部材は、完成品であっても良いし、完成品を造る工程に於ける中間部材（中間部品）であっても良い。

　一実施形態において、車両用リング状部材の製造方法は、各々が少なくとも１つの爪片（１５ａ、１５ｂ）を有する第１リング状部材（２５Ａ）及び第２リング状部材（２５Ｂ）が形成されるように、中間環状素材（２５）の軸方向中間部（２９）を打ち抜く工程を備え、前記打ち抜く工程は、周方向における、前記中間部（２９）の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行する工程と、前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部（２９）の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する工程と、を有し、前記打ち抜く工程の前に、前記中間部（２９）の内周に前記周方向に延在する凹面（２６）を形成する工程をさらに備える。例えば、凹面（２６）は、打ち抜き加工の加工性に寄与することができる。一例において、中間部（２９）を周方向の全体にわたり打ち抜くことができる。他の例において、周方向の一部を残して中間部（２９）を打ち抜いた後、その残部を打ち抜き加工以外の加工で切断することができる。一例において、凹円弧部（凹面）２６は、中間部（２９）の内周における周方向の全体にわたり形成できる。他の例において、凹面（２６）は、中間部（２９）の内周における周方向の一部に形成できる。

　一実施形態において、車両用リング状部材の製造方法は、筒部（１３ａ、１３ｂ）と、前記筒部の軸方向端面に、前記軸方向端面から軸方向に突出した状態で形成された爪片（１５ａ、１５ｂ）とを有する車両用リング状部材の製造方法であって、第一中間環状素材（２５）に対して、軸方向中間部（２９）の全周を打ち抜く為の打ち抜き加工を施す事により、それぞれの打ち抜かれた側の端面に、前記端面から軸方向に突出した少なくとも１個の爪片（１５ａ、１５ｂ）が設けられた１対のリング状部材（２８Ａ、２８Ｂ）を造る工程を有する。

　上記実施形態において、前記打ち抜き加工を、前記第一中間環状素材（２５）とパンチとを相対的にインデックス回転させながら行う、ことができる。

　上記実施形態において、環状素材（２４）に対して、前記環状素材の肉厚を薄くする為のローリング加工を施す事により、前記第一中間環状素材（２９）を造る工程を有する、ことができる。一例において、前記環状素材（２４）が、中実の線材から切り出した素材に対して鍛造を施す事により造られたものにできる。

　上記実施形態において、前記第一中間環状素材（２５）の内周面及び外周面が、軸方向中央部に向かうほど外径及び内径が大きくなる方向に傾斜したものにできる。一例において、前記素材に鍛造を施す事により、外径及び内径寸法が互いに異なる大径環状素材（３１）と小径環状素材（３２）とを造り、前記大径環状素材及び前記小径環状素材のそれぞれを、前記環状素材とする、ことができる。一例において、前記大径環状素材（３１）と前記小径環状素材（３２）とが同体積にできる。

　上記実施形態において、前記大径環状素材（３１）から成る環状素材に対してローリング加工を施す事により造られた第一中間環状素材（２５ａ）と、前記小径環状素材（３２）から成る環状素材に対してローリング加工を施す事により造られた第一中間環状素材（２５ｂ）とが、同一の寸法を有する、ことができる。

　上記実施形態において、前記環状素材が、中空の線材から切り出したものにできる。

　１、１ａ、１ｂ　シンクロナイザリング
　２　ドライブシャフト
　３　シンクロハブ
　４　インサートスプリング
　５　カップリングスリーブ
　６　変速ギヤ
　７　クラッチギヤ
　８　アウターボークリング
　９　インナーボークリング
　１０　スプライン溝
　１１　スプライン溝
　１２　スプライン溝
　１３、１３ａ、１３ｂ　テーパ円筒部
　１４、１４ａ、１４ｂ　大径側端面
　１５、１５ａ、１５ｂ　爪片
　１６　第一中間環状素材
　１７　本体部分
　１８　舌状部
　１９　第二中間環状素材
　１９　テーパ円筒部
　２０　素材
　２１　第一中間素材
　２２　第二中間素材
　２３　底部
　２４　環状素材
　２５、２５ａ、２５ｂ　第一中間環状素材
　２６　凹円弧部
　２７　傾斜曲面部
　２８、２８Ａ、２８Ｂ　リング状部材
　２９　軸方向中央部
　３０　中央帯状部
　３１　大径環状素材
　３２　小径環状素材
　３３　第三中間素材
　３４　第四中間素材
　１００　抜き打ち装置
　１０８　パンチ（打ち抜き具）
　２０１　第１範囲
　２０１Ａ、２０１Ｂ、２０１Ｃ　分割範囲
　２０２　第２範囲
　２０２Ａ、２０２Ｂ、２０２Ｃ　分割範囲

Claims

　各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材及び第２リング状部材が形成されるように、中間環状素材の軸方向中間部を周方向の全体にわたり打ち抜く工程を備え、
　前記打ち抜く工程は、
　　前記周方向における、前記中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行する工程と、
　　前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する工程と、を有する、
　車両用リング状部材の製造方法。
　前記第１打ち抜き加工は、少なくとも１つの爪片が形成されるように実行され、
　前記第２打ち抜き加工は、別の少なくとも１つの爪片が形成されるように実行される、
　請求項１に記載の車両用リング状部材の製造方法。
　前記第１範囲は、前記周方向に互いに離間した複数の分割範囲を含み、
　前記第２範囲は、前記周方向に互いに離間した複数の分割範囲を含む、
　請求項１又は２に記載の車両用リング状部材の製造方法。
　前記第１打ち抜き加工で使用される打ち抜き具は、前記第２打ち抜き加工で使用される打ち抜き具と実質的に同じ形状を有する、
　請求項１～３の何れか１項に記載の車両用リング状部材の製造方法。
　前記打ち抜く工程の前に、前記中間部の内周に前記周方向に延在する凹面を形成する工程をさらに備える、
　請求項１～４の何れか１項に記載の車両用リング状部材の製造方法。
　各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材及び第２リング状部材が形成されるように、中間環状素材の軸方向中間部を打ち抜く工程を備え、
　前記打ち抜く工程は、
　　周方向における、前記中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行する工程と、
　　前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する工程と、を有し、
　前記打ち抜く工程の前に、前記中間部の内周に前記周方向に延在する凹面を形成する工程をさらに備える、
　車両用リング状部材の製造方法。
　請求項１～６の何れかに記載の製造方法を用いて製造されたシンクロナイザリング。
　各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材及び第２リング状部材が形成されるように、中間環状素材の軸方向中間部を周方向の全体にわたり打ち抜く第１装置を備え、
　前記第１装置は、
　　前記周方向における、前記中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行し、
　　前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する、
　車両用リング状部材の製造システム。
　前記第１装置は、前記中間部に対してそれを使った一度の打ち抜き操作によって少なくとも１つの爪片が形成されるように構成された打ち抜き具を有する、
　請求項８に記載の車両用リング状部材の製造システム。
　前記周方向における前記第２範囲は、前記周方向における前記第１範囲と部分的に重なる、
　請求項８又は９に記載の車両用リング状部材の製造システム。
　前記第１範囲は、前記周方向に互いに離間した複数の分割範囲を含み、
　前記第２範囲は、前記周方向に互いに離間した複数の分割範囲を含み、
　前記第１装置は、前記周方向に互いに離間して配置される複数の打ち抜き具を含む、
　請求項９又は１０に記載の車両用リング状部材の製造システム。
　前記第１打ち抜き加工で使用される打ち抜き具は、前記第２打ち抜き加工で使用される打ち抜き具と実質的に同じ形状を有する、又は、
　前記第１打ち抜き加工で使用される打ち抜き具は、前記第２打ち抜き加工でも使用される、
　請求項９～１１の何れか１項に記載の車両用リング状部材の製造システム。
　各々が少なくとも１つの爪片を有する第１リング状部材及び第２リング状部材が形成されるように、中間環状素材の軸方向中間部を打ち抜く第１装置であり、
　　周方向における、前記中間部の第１範囲に対して第１打ち抜き加工を実行し、
　　前記周方向における、前記第１範囲とは少なくとも一部が異なる前記中間部の第２範囲に対して第２打ち抜き加工を実行する、前記第１装置と、
　前記第１装置の打ち抜き加工の前に前記中間部の内周に前記周方向に延在する凹面を形成する第２装置と、
　を備える車両用リング状部材の製造システム。