(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含み、円筒の底部のプレス打抜き形状が周方向に実質的均等な角度で複数箇所突出する突出部を有する形状であることを特徴とするリングの製造方法。
【請求項２】
請求項１に記載の３工程をワンショットで行うことを特徴とする請求項１に記載のリングの製造方法。
【請求項３】
外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含み、これらの３工程をワンショットにて行うことを特徴とするリングの製造方法。
【請求項４】
さらにプレス打抜き加工品の底部内径をチャッキングし、一度のチャッキングの間に外／内径および端面を機械加工する工程を含むことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のリングの製造方法。
【請求項５】
外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含み、さらにプレス打抜き加工品の底部内径をチャッキングし、一度のチャッキングの間に外／内径および端面を機械加工する工程を含むことを特徴とするリングの製造方法。
【請求項６】
さらに熱処理工程、外／内径の研削工程、およびバリ取り工程から選ばれる１以上の工程を含むことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のリングの製造方法。
【請求項７】
外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含み、さらに熱処理工程、外／内径の研削工程、およびバリ取り工程から選ばれる１以上の工程を含むことを特徴とするリングの製造方法。
【請求項８】
上記の円板が外周縁に爪用突起を有し、リングがシンクロナイザコーンであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のリングの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明に属する技術分野】
本発明は、リングの製造方法に関する。本発明のリングの製造方法は、特に肉厚の薄いシンクロナイザコーンの製造に好適である。
【０００２】
【従来の技術】
リング状に成形される製品の一つとしてシンクロナイザコーンという自動車用部品がある。
近年における、自動車用エンジンの出力増大に伴い、自動車用手動変速機に大きなシンクロ容量が要求されるようになっている。
そして、大きなシンクロ容量を得る場合において、シフトレバーの操作力が増大しないようにするため、従来のシングルコーン型のシンクロ機構に代わり、ダブルコーン型のシンクロ機構を組み込む場合が増えている。
ダブルコーン型のシンクロ機構は、図１に示すように回転軸１０と共に回転するシンクロナイザハブ１１の外周に設けたスプライン溝１２に係合し、且つシフトレバーの操作に基づいて軸方向（図１の左右方向）に変位するスリーブ１３と、変速ギヤ１４との間に、アウターコーン１５と、シンクロナイザコーン１６と、インナーコーン１７とを設けることで構成されている。
【０００３】
変速操作に伴って、前記スリーブ１３が図１の左右に押されると、前記アウターコーン１５の外周部に備えられるリング状のシンクロスプリング２４を介して前記アウターコーン１５と前記シンクロナイザコーン１６との間、および前記シンクロナイザコーン１６と前記インナーコーン１７との間に働く摩擦力の作用によって、スリーブ１３と変速ギヤ１４との回転数差がなくなり、次いで前記スリーブ１３の内径面に形成されたスプライン１８が、前記変速ギヤ１４の外周縁に形成されたドグ歯１９と前記スプライン溝１２とに掛け渡すように係合し、前記回転軸１０と変速ギヤ１４とが同期して回転するようになる。
【０００４】
上記のように構成され作用するダブルコーン型のシンクロ機能に組み込まれるシンクロナイザコーン１６は図２，３に示すような形状である。
さらに、近年の自動車部品により求められるニーズとして、小型化、高性能化および低コスト化があり、前記シンクロナイザコーン１６においても例外ではない。
ところで、従来上記シンクロナイザコーン１６の製造方法については、特開平１１−２２３２２５号公報等で既に知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１１−２２３２２５号公報には、０．６〜１．２重量％のＣと、０．１〜０．９重量％のＭｏと０．３〜１．０重量％のＣｒと、０．０１〜０．１５重量％のＳｉとを含み、残りをＦｅと不可避不純物とした炭素帯鋼を打ち抜いて、円輪状の本体部分と、この本体部分の外周縁複数箇所から突出する舌状部とを有する第一素材を形成する第一工程と、この第一素材をプレス成形する事により、上記本体部分を所望形状に加工して第二素材とする第二工程と、この第二素材に機械加工を施す事により、各部の形状寸法を所定のものとした第三素材とする第三工程と、この第三素材に焼き入れ・焼き戻し処理を施す第四工程とから成るシンクロナイザコーンの製造方法が記載されている。
【０００６】
しかしながら、前記プレス加工による第二工程までで得られる第二素材では、第三工程で所定の形状とするため機械加工を行う際、前記第二素材が動かないよう保持するため、この保持荷重によって前記第二素材に変形が起きてしまうことがあり、前記第三素材の寸法精度が悪化する。この問題点は、肉厚が薄いシンクロナイザコーンになるほどより発生し易くなる。また、環状に成形する第二素材では、第三工程の機械加工時に外／内径の加工を別々に行う必要があり、第三素材の成形時に外／内径の振れが発生し易くなり、シンクロナイザコーンの肉厚の不均一さを招き、品質および生産性を悪化させる。さらに、上述したような従来公知の製造方法は、プレス打抜き工程とプレス絞り工程とを別々に行っているため、生産性は優れておらず、近年自動車部品に要求される低コスト化を十分満足しているとはいえない。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決してシンクロナイザコーン成形時の変形を著しく軽減させ、且つ品質および生産性を向上させ、さらに近年自動車部品に求められる小型化、高性能化および低コスト化が図れるリングの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明者らは鋭意検討した結果、外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含むリングの製造方法によって、機械加工時に有効な素材を形成することができ、良質なリングを成形できることを知見した。
また本発明者らは、プレス打抜き加工品の底部内径をチャッキングし、一度のチャッキングの間に外／内径および端面を機械加工する工程を含むリングの製造方法とすることで、チャッキングし直すことなく外／内径の機械加工を行うことができるため、チャッキングし直す際の振れの発生をなくし、且つ品質および生産性を向上させてリングを成形できることも知見した。しかもこのチャッキング方法を用いることで、チャッキング時に素材の製品となる箇所にかかる歪の発生量を著しく減少させることができるため、リング成形時の寸法精度を向上させ、且つ肉厚の薄いリングでも容易に良質なものを製造できることも知見した。
【０００８】
さらに本発明者らは、種々の検討を重ねて本発明を完成させるに至った。
したがって本発明は、
（１）外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含み、円筒の底部のプレス打抜き形状が周方向に実質的均等な角度で複数箇所突出する突出部を有する形状であることを特徴とするリングの製造方法、
（２）（１）に記載の３工程をワンショットにて行うことを特徴とする（１）に記載のリングの製造方法、
（３）外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含み、これらの３工程をワンショットにて行うことを特徴とするリングの製造方法、
（４）さらにプレス打抜き加工品の底部内径をチャッキングし、一度のチャッキングの間に外／内径および端面を機械加工する工程を含むことを特徴とする（１）〜（３）の何れかに記載のリングの製造方法、
（５）外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含み、さらにプレス打抜き加工品の底部内径をチャッキングし、一度のチャッキングの間に外／内径および端面を機械加工する工程を含むことを特徴とするリングの製造方法、
（６）さらに熱処理工程、外／内径の研削工程、およびバリ取り工程から選ばれる１以上の工程を含むことを特徴とする（１）〜（５）の何れかに記載のリングの製造方法、
（７）外周縁に爪用突起を有しても良い円板を形成するプレス打抜き加工工程、該円板を底部を有する円筒に成形する円筒絞り加工工程、および該円筒の底部を内径チャッキング可能に打抜くプレス打抜き加工工程を含み、さらに熱処理工程、外／内径の研削工程、およびバリ取り工程から選ばれる１以上の工程を含むことを特徴とするリングの製造方法、
（８）上記の円板が外周縁に爪用突起を有し、リングがシンクロナイザコーンであることを特徴とする（１）〜（７）の何れかに記載の記載のリングの製造方法、
に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を、添付図面に示した実施例に基づいて説明する。
図１〜図１１は本発明の実施例を示すものであり、図１はダブルコーン型のシンクロ機構の一例を示す概略構成図である。図２はリング状の製品の一例としてシンクロナイザコーンの一例を示す平面図である。図３は図２のＡ−Ａ断面図である。図４は本発明を実施する場合のフローチャートの一例である。図５はプレス打抜き加工後の外周縁に爪用突起を有する円板２０の平面図である。図６は円筒絞り加工後の底部を有する円筒２１の平面図である。図７は図６のＢ−Ｂ断面図である。図８は円筒２１の底部をプレス打抜き加工した打抜き品２２の平面図である。図９は図８のＣ−Ｃ断面図である。図１０は本実施例のプレス加工にて使用するパンチを備えたプレス加工工程を示す概略構成図である。図１１は従来公知の一例として外径チャッキングした際の概略断面図である。図１２は従来公知の一例として内径チャッキングした際の概略断面図である。図１３は打抜き品２２の残存する底部を内径チャッキングしたときの概略断面図である。
【００１０】
図１を参照して、シンクロナイザコーン１６は上記したダブルコーン型のシンクロ機構内に組み込まれる自動車用部品であり、図２，３に示すような形状である。
本発明における前記シンクロナイザコーン１６の製造方法は、例えば図４に示すフローチャートの内容にて実施される。
先ず例えばＳＰ材のような素材（コイル材２６）に対し、第一工程としてプレス加工を行う。前記プレス加工では、図５に示す外周縁に爪用突起を有する円板２０を形成するブランキング成形を行うプレス打抜き加工、図６，７に示す前記円板２０を底部を有する円筒２１に成形する円筒絞り加工、および図８，９に示す前記円筒２１の底部を機械加工時に内径チャッキングできるよう完全に前記底部を打抜かないようにして打抜き品２２を成形するプレス打抜き加工とを含む工程からなる。しかも、例えば図１０に示す上部抜き用ダイ２３，下部抑え２５にて位置決めされたコイル材２６をブランキング用パンチ２７にてプレス打抜き加工を行い、次いで前記ブランキング用パンチ２７の内径部２７ａと絞り用パンチ２８とで円筒絞り加工を行い、最後に絞り用パンチ２８の内径部２８ａと底部打抜き用パンチ２９とでプレス打抜き加工を行うことより、前記プレス加工の３工程をワンショットにて行うことができ、生産性が向上する。
【００１１】
次に、第二工程として前記打抜き品２２の残存する底部を内径チャッキングし、旋削による機械加工を行う。この旋削加工では前記シンクロナイザコーン１６の所望する形状に加工するため、前記第一工程にて成形されたプレス加工品に対し、通常は外／内径の旋削加工が行われる。しかしながら、図１１，１２に示す従来公知のチャキング方法では、素材３０，３１に対して外／内径の旋削加工を行う際、外径チャック３２または内径チャック３３によるチャッキングのし直しが必要であったため、チャキングし直し時の芯ズレによる振れの発生や生産性の低下が発生した。さらに前記素材３０，３１の外／内径をチャッキングすることで、製品自体に局部的な応力がかかり、歪を発生させるため、特に肉厚の薄い製品に対して寸法精度を悪化させるなどの問題もあった。本発明では図１３に示すように前記打抜き品２２の残存する底部を底部チャック３４にて内径チャッキングするため、前記外／内径の旋削加工を一度のチャッキングで行うことができ、しかも前記残存する底部内径をチャッキングするため、製品部に生じる歪の発生を極力抑えることができる。
【００１２】
前記外／内径の旋削加工後に前記残存する底部の切落しおよびバリ取りを行う。
その後、第三工程として外／内径の研削加工を行い、第四工程としてガス軟窒化処理等の熱処理を行って完成となる。ここで、前記熱処理が例えば浸炭焼入れ等の方法を用いる場合は、第三工程に熱処理を行い、第四工程に外／内径の研削加工を行ってもよい。
【００１３】
【発明の効果】
本発明のリングの製造方法を用いることで、生産性を向上させてリングを製造することができる。しかもプレス加工後の円筒の底部を内径チャッキングすることで、チャッキング時の製品部に生じる歪の発生を極力抑えることができため、肉厚の薄いものでも寸法精度を向上させ、品質に優れるリングを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  ダブルコーン型のシンクロ機構の一例を示す概略構成図。
【図２】  シンクロナイザコーンの一例を示す平面図。
【図３】  図２のＡ−Ａ断面図。
【図４】  本発明を実施する場合のフローチャートの一例。
【図５】  プレス打抜き加工後の外周縁に爪用突起を有する円板２０の平面図。
【図６】  円筒絞り加工後の底部を有する円筒２１の平面図。
【図７】  図６のＢ−Ｂ断面図。
【図８】  円筒２１の底部をプレス打抜き加工した打抜き品２２の平面図。
【図９】  図８のＣ−Ｃ断面図。
【図１０】  本実施例のプレス加工にて使用するパンチを備えたプレス加工工程を示す概略構成図。
【図１１】  従来公知の一例として外径チャッキングした際の概略断面図。
【図１２】  従来公知の一例として内径チャッキングした際の概略断面図。
【図１３】   打抜き品２２の残存する底部を内径チャッキングしたときの概略断面図。
【符号の説明】
１０・・・回転軸
１１・・・シンクロナイザハブ
１２・・・スプライン溝
１３・・・スリーブ
１４・・・変速ギヤ
１５・・・アウターコーン
１６・・・シンクロナイザコーン
１７・・・インナーコーン
１８・・・スプライン
１９・・・ドグ歯
２０・・・円板
２１・・・円筒
２２・・・打抜き品
２３・・・上部抜き用ダイ
２４・・・シンクロスプリング
２５・・・下部抑え
２６・・・コイル材
２７・・・ブランキング用パンチ
２７ａ・・内径部
２８・・・絞り用パンチ
２８ａ・・内径部
２９・・・底部打抜き用パンチ
３０・・・素材
３１・・・素材
３２・・・外径チャック
３３・・・内径チャック
３４・・・底部チャック
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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