(57)【要約】【課題】  ギヤ部材の製造の際に、焼入れなどの熱処理をすることなくギヤ部材の硬度を上げることができるギヤ部材の製造方法を得る。【解決手段】  両端開口の円筒部２の一端部にフランジ部３を有し、フランジ部３には凹凸形状４を有し、外周部にはギヤ部５を有し、円筒部２には他端側から中間部にかけてスプライン部８を有する金属製のギヤ部材１の製造方法において、フランジ部３及びスプライン部８の成形に関わる加工に冷間鍛造による圧縮加工を用い（図３（ｃ），（ｄ））、ギヤ部５の成形には、冷間打抜き加工を用いる（図３（ｅ），（ｆ））ようにした。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷間加工によって金属製の板状の素材に両端開口の円筒部とこの円筒部の一端部から延出するフランジ部とを成形する工程と、
冷間鍛造による圧縮加工によって前記円筒部における前記フランジ部とは逆の端から前記フランジ部側へ向かってスプライン部を成形する工程と、
冷間鍛造による圧縮加工によって前記フランジ部の各部を規定の厚さに成形する工程と、
冷間打抜き加工によって前記フランジ部の外周部にギヤ部を成形する工程と、
を含むことを特徴とするギヤ部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製のギヤ部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車のミッションとして、オートマチックミッションが普及している。オートマチックミッションにおいて使用される駆動力伝達部材として、詳細は図１及び図２に示すような金属製のギヤ部材１がある。
【０００３】
図１及び図２に示すギヤ部材１は、円筒部２と、この円筒部２の一端部に形成されたフランジ部３とを有している。フランジ部３の外周部には、ギヤ部５が形成されている。円筒部２には、他端側から中間部にかけてスプライン部８が形成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このギヤ部材１において他の部材と連結されるギヤ部５やスプライン部８に対しては、高い硬度が要求される。一般的に、硬度を上げる手段として、製造過程において焼入れなどの熱処理を行うことが想定される。しかしながら、このような熱処理は、コストが掛かるという問題がある。また、熱処理を実施すると、部材が熱により変形するので、この変形を修正するための修正工程が必要となってしまい、さらにコストが掛かるという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、焼入れなどの熱処理を施すことなく金属製のギヤ部材の硬度を上げることができるギヤ部材の製造方法を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１記載の発明のギヤ部材の製造方法は、冷間加工によって金属製の板状の素材に両端開口の円筒部とこの円筒部の一端部から延出するフランジ部とを成形する工程と、冷間鍛造による圧縮加工によって前記円筒部における前記フランジ部とは逆の端から前記フランジ部側へ向かってスプライン部を成形する工程と、冷間鍛造による圧縮加工によって前記フランジ部の各部を規定の厚さに成形する工程と、冷間打抜き加工によって前記フランジ部の外周部にギヤ部を成形する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明のギヤ部材の製造方法によれば、焼入れなどの熱処理を施すことなく金属製のギヤ部材の硬度を上げることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。
【０００９】
図１は本実施の形態の製造方法によって製造されるギヤ部材１を示す縦断正面図、図２はその左側面図である。図１及び図２に示すギヤ部材１は、自動車のオートマチックミッションに使用される部材である。ギヤ部材１は、金属製であり、円筒部２と、この円筒部２の一端部に形成されたフランジ部３とを有している。フランジ部３には、凹凸形状４が形成されている。また、フランジ部３の外周部には、ギヤ部５が形成されている。ここで、図１はギヤ部５における山部６、谷部７のうち山部６の部分が断面された図である。また、円筒部２には、他端側から中間部にかけてスプライン部８が形成されている。
【００１０】
このギヤ部材１の製造方法を図３ないし図７を参照して説明する。図３はギヤ部材１の製造工程を説明するための工程図、図４ないし図７はそれぞれギヤ部材１の製造工程の一部を示す縦断正面図である。
【００１１】
本実施の形態のギヤ部材１の製造方法は、概略的には、図３中の（ａ）に示す金属製の板状の素材１１を冷間加工で塑性変形させてギヤ部材１に成形することで、塑性変形による加工硬化の作用によりギヤ部材１の硬度を上げるようにした製造方法である。ここで、冷間加工は、各種の金型（例えば、符号１２〜１５）が取り付けられるプレス装置（図示せず）を用いて行われる。以下の説明において、素材１１における上下とは、素材１１がプレス装置にセットされた状態での上下を言う。
【００１２】
まず、第一の工程において、図３中の（ａ）に示す素材１１に対して冷間絞り加工がなされ、図３中の（ｂ）に示すように素材１１に円筒部中間形状２´と、フランジ部３とが形成される。円筒部中間形状２´においては、フランジ部３側の端は開口されているが、フランジ部３とは逆側の端は閉止されている。この工程完了後の素材１１を素材１１ｂと呼ぶ。
【００１３】
次に、第二の工程において、図３中の（ｂ）に示す状態の素材１１ｂの円筒部中間形状２´におけるフランジ部３側の閉止端に対して冷間穴明け加工がなされ、円筒部中間形状２´が、図３中の（ｃ）に示すように両端開口の円筒部２に成形される。この工程完了後の素材１１を素材１１ｃと呼ぶ。ここで、第一及び第二の工程によって、冷間加工によって金属製の板状の素材１１に両端開口の円筒部２とこの円筒部２の一端部から延出するフランジ部３とを成形する工程が実行される。
【００１４】
次に、第三の工程において、図３中の（ｃ）に示す状態の素材１１ｄのフランジ部３に、冷間鍛造による圧縮加工によって、図３中の（ｄ）に示す凹凸中間形状４´が成形される。詳しくは、図４に示すように、素材１１ｃが軸心方向を上下方向にされて下金型１２にセットされた後、上金型１３が降下されることにより、下金型１２と上金型１３とによりフランジ部３が圧縮され、図５に示すようにフランジ部３に凹凸中間形状４´が成形される。ここで、この工程完了後の素材１１を素材１１ｄと呼ぶ。
【００１５】
次に、第四の工程において、冷間鍛造による圧縮加工によって、図３中の（ｄ）に示す状態の素材１１ｄのフランジ部３がさらに圧縮されて、フランジ部３の凹凸中間形状４´が図３中の（ｅ）に示す凹凸形状４に成形されるとともに、円筒部２におけるフランジ部３とは逆の端からフランジ部３側へ向かってスプライン部８が成形される。詳しくは、図６に示すように、素材１１ｄが軸心方向を上下方向にされて下金型１４にセットされた後、上金型１５が降下されることにより、下金型１４と上金型１５とによってフランジ部３が圧縮され、図７に示すようにフランジ部３の凹凸中間形状４´が凹凸形状４に成形される。また、このとき、下金型１４と上金型１５とによって円筒部２がしごき加工によって圧縮され、円筒部２にスプライン部８が成形される。この第四の工程と、第三の工程との加工によって、フランジ部３に凹凸形状４が完成しフランジ部３の各部が規定の厚さに成形される。この工程完了後の素材１１を素材１１ｅと呼ぶ。
【００１６】
このとき、素材１１のフランジ部３では、冷間鍛造の圧縮加工が施されたことによってフランジ部３が塑性変形しフランジ部３に加工硬化が生じる。また、素材１１の円筒部２のスプライン部８も冷間鍛造の圧縮加工によって成形されるので、つまり、塑性変形によってスプライン部８が成形されるので、スプライン部８には加工硬化が生じる。ここで、この第四の工程と第三の工程とによって、冷間鍛造による圧縮加工によって円筒部２のフランジ部３とは逆の端からフランジ部３側へ向かってスプライン部８を成形する工程と、冷間鍛造による圧縮加工によってフランジ部３の各部を規定の厚さに成形する工程とが実行される。
【００１７】
次に、第五の工程において、冷間打抜き加工によって、図３中の（ｅ）に示す素材１１ｅのフランジ部３の外周部に、図３中の（ｆ）に示すギヤ部５が成形され、これにより、ギヤ部材１が完成する。なお、図３中の（ｆ）に示すギヤ部材１は、ギヤ部５の谷部７が示されるようにギヤ部材１を断面したものである。このときのギヤ部５成形のための素材１１の打抜き方向は、フランジ部３の厚さ方向（上下方向）である。このとき、打抜き加工において、素材１１から不要な部位が打抜きされるときには、素材１１に破断が起きて不要な部位が打ち抜かれる。この破断によりフランジ部３のギヤ部５の表面部分では、前工程での加工硬化に加えてさらに加工硬化が生じる。ここで、この第五の工程によって、冷間打抜き加工によってフランジ部３の外周部にギヤ部５を成形する工程が実行される。
【００１８】
このように、本実施の形態の製造方法においては、ギヤ部材１のギヤ部５を含むフランジ部３とスプライン部８とに、冷間鍛造加工によって加工硬化が生じる。また、ギヤ部５の表面部分には、冷間打抜き加工によって、さらに加工硬化が生じる。これらの加工硬化によって、ギヤ部５を含むフランジ部３、スプライン部８では、加工前に比べて硬度が上がる。即ち、本実施の形態のギヤ部材１の製造方法によれば、焼入れなどの熱処理を施すことなく金属製のギヤ部材１のギヤ部５を含むフランジ部３、スプライン部８の硬度を上げることができる。よって、例えばギヤ部材１に熱処理を施してギヤ部材１の硬度を上げる場合に比べて、ギヤ部材１の製造コストを低くすることができる。
【００１９】
なお、ギヤ部材１の製造方法としては、例えば、スプライン部８や凹凸形状４を切削加工することも想定できるが、切削加工では、ギヤ部材１に塑性変形が起きず部材の硬度を上げることができない。また、ギヤ部材１の製造方法としては、例えば素材として平板状ではなく円柱状の素材を使用することも想定できるが、この場合には、円筒部２を中空状にする際などの素材の加工硬化が大きくなりすぎてしまい、このため、後工程のために焼鈍が必要となってしまい、コストが高くなってしまうので、ギヤ部材１の製造方法としては好適ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施の形態の製造方法により製造されるギヤ部材を示す縦断正面図である。
【図２】その左側面図である。
【図３】ギヤ部材の製造工程を説明するための工程図である。
【図４】ギヤ部材の製造工程の一部を示す縦断正面図である。
【図５】ギヤ部材の製造工程の一部を示す縦断正面図である。
【図６】ギヤ部材の製造工程の一部を示す縦断正面図である。
【図７】ギヤ部材の製造工程の一部を示す縦断正面図である。
【符号の説明】
【００２１】
１      ギヤ部材
２      円筒部
３      フランジ部
５      ギヤ部
８      スプライン部
１１    素材
【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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