(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周部にシャフトが挿入される筒状のボスを有するスプラインハブの製造方法であって、前記ボスに中心孔を形成する工程と、前記中心孔に、円周方向に延び軸方向片側がテーパー面となっている潤滑材充填用溝を形成する工程と、前記中心孔に、前記潤滑材充填用溝の前記テーパー面側からブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成する工程とを含み、
前記ボスの半径方向と前記テーパー面との成すテーパー角は、２５度から３５度の範囲である、スプラインハブ製造方法。
【請求項２】
内周部にシャフトが挿入される筒状のボスを有するスプラインハブの製造方法であって、前記ボスに中心孔を形成する工程と、前記中心孔に、円周方向に延び同一軸方向片側がテーパー面となっている複数の潤滑材充填用溝を形成する工程と、前記中心孔に、前記潤滑材充填用溝の前記テーパー面側からブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成する工程とを含み、
前記ボスの半径方向と前記テーパー面との成すテーパー角は、２５度から３５度の範囲である、スプラインハブ製造方法。
【請求項３】
内周部にシャフトが挿入される筒状のボスを有するスプラインハブの製造方法であって、前記ボスに中心孔を形成する工程と、前記中心孔に、円周方向に延び軸方向両側がテーパー面となっている複数の潤滑材充填用溝を形成する工程と、前記中心孔にブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成する工程とを含み、
前記ボスの半径方向と少なくとも一方の前記テーパー面との成すテーパー角は、２５度から３５度の範囲である、スプラインハブ製造方法。
【請求項４】
前記スプライン溝を形成する工程において、前記スプライン溝の半径方向外側底面は前記テーパー面の最外周縁より半径方向内側に位置させる、請求項１〜３のいずれかに記載のスプラインハブ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スプラインハブ及びその製造方法、特に、スプラインハブの内周面に円周方向に延びる潤滑材充填用溝が形成されたスプラインハブ及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車輌に用いられるクラッチディスク組立体は、入力側部材であるクラッチプレート及びリテーニングプレートと、出力側部材であるスプラインハブと、スプラインハブと両プレートとの間に配置されたコイルスプリング等からなるダンパーとから構成されている。クラッチプレート及びリテーニングプレートの外周部には、クッショニングプレートと摩擦フェーシングとからなるクラッチディスクが設けられている。
【０００３】
スプラインハブは、トランスミッション側から延びるシャフトに嵌合する複数のスプライン溝が中心孔に形成された筒状のボスと、ボスから半径方向外方に延びるフランジとから構成されている。フランジには、コイルスプリングが収容される窓孔が形成されている。また、フランジ部分をボスから分離し、両者を低剛性の弾性部材で回転方向に連結した分離ハブ型のクラッチディスク組立体も知られている。
【０００４】
スプラインハブの製造は、従来より、鍛造、旋削、プレス、調質、ブローチの６つの主工程により行われる。鍛造工程では、棒材の切断、加熱、成形、トリミング加工を行い、スプラインハブの原型を作る。旋削工程では、フランジの両面及びボスの外周、端面、内周面を削る。プレス工程では、プレス工程で丸孔等の孔を形成し、リストライク工程ではプレスにより生じた歪みを除去する。調質工程では、スプラインハブの焼き入れ・焼き戻しを行い、スプラインハブの硬度をＨＲｃ２０〜３０にする。高周波焼き入れ工程では、スプラインハブの各窓孔内に高周波コイルを配置し高周波加熱を行う。さらに、１８０℃で２時間の焼き戻しを行う。最後に、ブローチ工程ではブローチ盤を用いてスプラインハブの中心孔にスプライン溝を形成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来のスプラインハブでは、ボスの内周面（中心孔）には、円周方向に延びる複数のグリス溝が形成されている。このグリス溝内にはグリスが充填される。このグリスによりトランスミッションのシャフトとスプラインハブのスプライン溝との軸方向の摺動時の摩擦を低減する。
【０００６】
グリス溝の軸方向端面は、ハブの回転軸線に対してほぼ垂直な面となっている。グリス溝の形成は、ブローチ加工によるスプライン溝の形成前に行われる。具体的には、予めグリス溝が形成された中心孔内にブローチカッターを通してスプライン溝を形成する。このブローチカッターによるスプライン溝形成時に、グリス溝の周辺で多くのバリが発生していた。このため、ブローチカッターによる加工後にバリ取り作業を行わなければならず、作業工程が多くなっていた。
【０００７】
本発明の目的は、グリス溝を有するスプラインハブにおいてバリ取り等の後工程を減らすことにある。
【００１３】
請求項１に記載のスプラインハブ製造方法は、内周部にシャフトが挿入される筒状のボスを有するスプラインを製造する方法である。スプラインハブ製造方法は、以下の３工程を有している。
◎ボスに中心孔を形成する工程
◎中心孔に、円周方向に延び軸方向片側がテーパー面となっている潤滑材充填用溝を形成する工程
◎中心孔に、潤滑材充填用溝のテーパー面側からブローチカッターを挿入しスプライン溝を形成する工程
そして、ボスの半径方向とテーパー面との成すテーパー角は、２５度から３５度の範囲である。請求項１に記載のスプラインハブ製造方法では、潤滑材充填用溝のテーパー面側からブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成するため、バリが発生しにくい。
【００１４】
請求項２に記載のスプラインハブ製造方法は、内周部にシャフトが挿入される筒状のボスを有するスプラインを製造する方法である。スプラインハブ製造方法は、以下の３工程を有している。
◎ボスに中心孔を形成する工程
◎中心孔に、円周方向に延び同一軸方向片側がテーパー面となっている複数の潤滑材充填用溝を形成する工程
◎中心孔に、潤滑材充填用溝のテーパー面側からブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成する工程
そして、ボスの半径方向とテーパー面との成すテーパー角は、２５度から３５度の範囲である。請求項２に記載のスプラインハブ製造方法では、複数の潤滑材充填用溝のテーパー面側からブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成するため、バリが発生しにくい。
【００１５】
請求項３に記載のスプラインハブ製造方法は、内周部にシャフトが挿入される筒状のボスを有するスプラインを製造する方法である。スプラインハブ製造方法は、以下の３工程を有している。
◎ボスに中心孔を形成する工程
◎中心孔に、円周方向に延び軸方向両側がテーパー面となっている複数の潤滑材充填用溝を形成する工程
◎中心孔にブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成する工程
そして、ボスの半径方向と少なくとも一方のテーパー面との成すテーパー角は、２５度から３５度の範囲である。請求項３に記載のスプラインハブ製造方法では、ブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成すると、複数の潤滑材充填用溝のテーパー面によってバリが発生しにくい。さらに、潤滑材充填用溝の軸方向両側がテーパー面となっているため、スプライン溝を形成する際に軸方向どちらからブローチカッター挿入してもよい。
【００１６】
請求項４に記載のスプラインハブ製造方法では、請求項１〜３のいずれかにおいて、スプライン溝を形成する工程において、スプライン溝の半径方向外側底面はテーパー面の最外周縁より半径方向内側に位置させる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１に示すクラッチディスク組立体１は、主に、入力側部材としてのクラッチプレートやリテーニングプレート２と、出力側部材であるスプラインハブ６と、プレート２とスプラインハブ６との間に配置された複数の弾性部材３,４,５等からなるダンパー機構とから構成されている。特に、この実施形態では、スプラインハブ６の外周側に配置されたハブフランジ７が配置されている。ハブフランジ７は、バネ４,５等によりスプラインハブ６に対して回転方向に弾性的に連結されている。ここでは、クラッチディスク組立体１全体の詳細な説明は省略する。
【００１８】
スプラインハブ６は、図１から明らかなように軸方向に延びる筒状のボス１１を有している。ボス１１の中心には円形の中心孔１２が形成されている。中心孔１２には図３に示すように複数のスプライン溝１３が形成されている。スプライン溝１３はボス１１の内周において軸方向に渡って延びる凹部である。スプライン溝１３によって中心孔１２には半径方向内側に延びる歯２０が形成されていると見てもよい。歯２０はボス１１の軸方向両端まで延びている。また、歯２０は半径方向外側から内側に向かって円周方向幅が狭くなる形状である。中心孔１２内には、トランスミッション側から延びるメインドライブシャフト（図示せず）が挿入される。ボス１１のスプライン溝１３はシャフトの外周に設けられたスプライン突起に嵌合し、それによりスプラインハブ６のボス１１はシャフトに対して相対回転不能にかつ軸方向に移動可能となっている。
【００１９】
ボス１１の中心孔１２の表面つまり内周面には、円周方向に延びる環状のグリス溝１４（潤滑材充填用溝）が形成されている。グリス溝１４は、グリスを貯蔵することにより、スプライン溝１３とシャフトのスプライン突起との間に潤滑材としてのグリスを供給する役割を有している。これにより、ボス１１とシャフトとの間での摺動抵抗が少なくなる。この結果、両部材の固着などの不具合が生じにくい。
【００２０】
図２及び図３を用いてグリス溝１４の形状について詳細に説明する。グリス溝１４は軸方向に等間隔で複数（この実施形態では３本）形成されている。グリス溝１４は、スプライン溝１３により形成された歯２０に形成され、スプライン溝１３の半径方向外側底面１３ａよりさらに半径方向外方に深く形成されている。グリス溝１４のトランスミッション側端面である第１軸方向面１５（トランスミッション側の面）はテーパー面となっている。より具体的には、第１軸方向面１５は中心側に向いた環状の傾斜面である。言い換えると、第１軸方向面１５は、第２軸方向（軸方向トランスミッション側）にいくにしたがって徐々に内径が大きくなる円錐面となっている。第１軸方向面１５の断面は鋭角形状になっており、断面における第１軸方向面１５とスプラインハブ６の回転軸に垂直な線とのなす角θは約３０゜になっている。また、断面において第１軸方向面１５とスプラインハブ６の回転軸に平行な線とのなす角αは約６０゜になっている。θとαは合計で９０゜となる関係である。
【００２１】
グリス溝１４のエンジン側端面である第２軸方向面１７は、スプラインハブ６の回転軸に対して垂直な面となっている。さらに、グリス溝１４の最も半径方向外側に位置する部分は概ね軸方向に延びる外周面１６となっている。外周面１６は軸方向両端で第１軸方向面１５及び第２軸方向面１７に連続している。外周面１６はスプライン溝１３の半径方向外側底面１３ａよりさらに半径方向外側に配置されている。言い換えると、スプライン溝１３の半径方向外側底面１３ａはテーパー形状の第１軸方向面１５の最外周縁より半径方向内側に位置している。
【００２２】
次にスプラインハブ６の製造工程について説明する。製造工程は主に鍛造、旋削、プレス、ブローチ、浸炭焼入焼戻しの工程からなる。ただし、浸炭焼入焼戻しの後には、ショットピーニングや防錆が行われる。
初めにグリス溝１４の加工について説明する。ここでは、スプラインハブ６のボス１１に予め下孔としての中心孔が形成されているとする。図４に示すように、グリス溝１４の底部の隅（外周面１６と第１及び第２軸方向面１５,１７との境界部分）のＲに合わせた旋削チップ２０を用意し、ＮＣ旋盤によってグリス溝１４を形成する。具体的には、旋削チップ２０を半径方向外側に早送りし、次に加工する。その後チップ２０を半径方向内側に戻す。このようなツールモーションを連続的に行い、グリス溝１４の各面を形成する。
【００２３】
次にブローチカッター２１を用いてスプライン溝１３を形成する工程について説明する。ブローチカッター２１は、外周面にスプライン溝１３に対応する複数の刃列が形成されている。各刃列は軸方向に並ぶ複数の刃２２から構成されている。各刃列において、先端から根元側に向かって刃の外径は大きくなっている。刃２２は図５に示すようにブローチ本体から先端側に斜めに延びており先端が細く尖っている。ブローチカッター２１は、ボス１１の中心孔１２に対して第１軸方向面１５が形成された側から第２軸方向面１７側に向かって挿入されスプライン溝１３を形成する。このとき下孔としての中心孔を削ることで径を広げつつてスプライン溝１３が形成される。また、刃２２の半径方向最外側縁は外周面１６より内周側すなわち第１軸方向面１５の最外周縁より半径方向内側に位置している。すなわちスプラインハブにおいてブローチカッター２１によって切断される切断面部分はテーパー形状の第１軸方向面１５が形成された部分である。より詳細には、スプラインハブ６において切断されて最後に離れる部分はテーパー面になっている。
【００２４】
続いてブローチカッター２１はボス１１の中心孔１２から引き出される。
以上の動作では、第１軸方向面１５と刃２２（ボス１１の回転軸方向）とのなす角αが鋭角であるため、切りこがシャープに切れ易い。この結果、ブローチ加工時にバリが生じにくい。
図６に示すように従来のグリス溝形状である場合には、第１軸方向面２６と刃２２とがなす角度が９０゜であるため、切りこが切れにくくバリがでやすい。
【００２５】
第１軸方向面１５のテーパ角θは２５〜３５゜の範囲にあるのが好ましい。テーパ角θが２５゜未満になればブローチ加工時に切りこが残り易い。切りこ残りとは溝部のブローチが挿入される側の軸方向端面に切りこが繋がって残っている状態を言う。
以上に説明したように、グリス溝１４にテーパー形状の第１軸方向面１５を形成しておくことにより、ブローチ加工時にバリが発生しにくくなっている。このため、バリ取り工程を省略でき、全体の工程数を大幅に減らせる。この結果、スプラインハブの一定時間当たりの生産数が大幅に増大する。
【００２６】
グリス溝におけるテーパー形状の軸方向端面はトランスミッション側又はエンジン側のどちらでもよい。ただし、複数のグリス溝が形成されている場合は、テーパー形状の軸方向端面はすべて軸方向片側に形成されている必要がある。いずれの場合でも、ブローチカッターはテーパー形状の軸方向端面が形成された側からボスの中心孔内に挿入されスプライン溝を形成し、それからテーパー形状の軸方向端面が形成された側に戻される。
〔他の実施形態〕
図７に示すスプラインハブ６では、グリス溝１４には、軸方向両側にテーパー面１９が形成されている。複数のグリス溝１４すべてにおいて軸方向両側にテーパー面１９を形成することで、ブローチカッターの挿入方向が制約されない。言い換えると、このスプラインハブ６ではブローチカッターの軸方向のどちら側から挿入しても、挿入側のテーパー面１９による優れた効果が得られる。
【００２７】
この実施形態におけるスプライン溝１３及びグリス溝１４の形成は前記実施形態と同様である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明に係るスプラインハブの製造方法では、スプラインハブの潤滑材充填用溝の少なくとも軸方向片側がテーパー面となっているため、このテーパー面が形成された側からブローチカッターを挿入してスプライン溝を形成すると、バリが発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のスプラインハブが採用されたクラッチディスク組立体の部分概略断面図。
【図２】ハブの部分拡大図。
【図３】スプラインハブの部分平面図。
【図４】グリス溝の形成を説明するための概略図。
【図５】スプライン溝の形成を説明するための概略図。
【図６】従来技術における、図５に対応する図。
【図７】他の実施形態における図２に対応する図。
【符号の説明】
６  スプラインハブ
１１  ボス
１２  中心孔
１３  スプライン溝
１４  グリス溝
１５  第１軸方向面（テーパー面）
１６  外周面
１７  第２軸方向面
１９  テーパー面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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