(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒部の内周面に、基面から突出して形成された内歯と、前記内歯の一方の端部に連続する先細り部とを有する内歯部材において、
前記先細り部は、前記内歯の歯先面に連続するとともに前記基面からの高さが漸減する上ガイド面と、前記内歯の２つの歯面にそれぞれ連続するとともに相互間の距離が漸減する２つの横ガイド面と、前記横ガイド面と前記基面との交線に沿って形成され前記横ガイド面から前記基面に連絡する部分である凹状の湾曲部とを有し、
前記湾曲部は、前記歯面から前記基面に連絡する部分である隅肉部の延長線を越えない範囲内において、前記隅肉部よりも大きい曲率半径で形成されている、
ことを特徴とする内歯部材。
【請求項２】
前記湾曲部を前記歯すじに直交する平面で切ったときの縦断面は、前記縦断面の位置が前記先細り部の基端側から先端側に移動するにつれて曲率半径が漸増する、
ことを特徴とする請求項１に記載の内歯部材。
【請求項３】
前記縦断面は、前記基面側の端部が前記隅肉部の延長線に滑らかに接する、
ことを特徴とする請求項２に記載の内歯部材。
【請求項４】
前記縦断面のうちの前記先細り部の基端側の縦断面は、前記横ガイド面側の端部が前記横ガイド面に滑らかに接する、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の内歯部材。
【請求項５】
前記縦断面のうちの前記先細り部の先端側の縦断面は、前記横ガイド面側の端部が、前記横ガイド面と前記上ガイド面との交線である稜線を通る、
ことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか記載の内歯部材。
【請求項６】
前記縦断面は、ほぼ円弧状である、
ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか記載の内歯部材。
【請求項７】
前記先細り部の近傍に、前記円筒部の端部に連続するとともに拡径する段差部を有する、
ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか記載の内歯部材。
【請求項８】
円筒部の内周面に、基面から突出して形成された内歯と、前記内歯の一方の端部に連続する先細り部とを有する内歯部材を、板状のブランク材から製造する、内歯部材の製造方法において、
前記先細り部が、前記内歯の歯先面に連続するとともに前記基面からの高さが漸減する上ガイド面と、前記内歯の２つの歯面にそれぞれ連続するとともに相互間の距離が漸減する２つの横ガイド面と、前記基面と前記横ガイド面との交線に沿って形成され前記横ガイド面から前記基面に連絡する部分である凹状の湾曲部とを有し、また、前記湾曲部が、前記歯面から前記基面に連絡する部分である隅肉部の延長線を越えない範囲内において、前記隅肉部よりも大きい曲率半径で形成されている、前記内歯部材を製造対象として、円柱部の外周面に、前記内歯と前記先細り部とを成型する成型溝を有するマンドレルを使用し、
前記ブランク材の中央側をその表裏から、前記マンドレルとテールストックとによって挟み込んで前記ブランク材の外周側を前記マンドレルの前記外周面から環状に突出させる挟持工程と、
前記マンドレルを介して前記ブランク材を回転させる駆動工程と、
前記ブランク材における前記マンドレルから環状に突出された環状部分を、成型ローラによって、基端側から順次に前記マンドレルの前記成型溝に押し付けることで前記円筒部の内周面に前記内歯の形成及びこれにつづく前記先細り部の形成を行う内歯成型工程と、設けた、
ことを特徴とする内歯部材の製造方法。
【請求項９】
前記マンドレルの前記成型溝は、前記先細り部の前記湾曲部を、前記内歯の歯すじに直交する平面で切ったときの縦断面の曲率半径が、前記縦断面の位置が前記先細り部の基端側から先端側に移動するにつれて漸増するように成型する湾曲対向面を有する、
ことを特徴とする請求項８に記載の内歯部材の製造方法。
【請求項１０】
前記湾曲対向面は、前記縦断面における前記基面側の端部が前記隅肉部の延長線に滑らかに接するように、前記湾曲部を成型する、
ことを特徴とする請求項９に記載の内歯部材の製造方法。
【請求項１１】
前記湾曲対向面は、前記縦断面のうちの前記先細り部の基端側の縦断面における前記横ガイド面側の端部が前記横ガイド面に滑らかに接するように、前記湾曲部を成型する、
ことを特徴とする請求項９又は１０に記載の内歯部材の製造方法。
【請求項１２】
前記湾曲対向面は、前記縦断面のうちの前記先細り部の先端側の縦断面における前記横ガイド面側の端部が前記横ガイド面と前記上ガイド面との交線である稜線を通るように、前記湾曲部を成型する、
ことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれか記載の内歯部材の製造方法。
【請求項１３】
前記湾曲対向面は、前記縦断面がほぼ円弧状となるように、前記湾曲部を成型する、
ことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか記載の内歯部材の製造方法。
【請求項１４】
前記マンドレルは、前記内歯部材の前記先細り部の近傍に、前記円筒部の端部に連続するとともに拡径する段差部を成型する段差部成型部を有し、
前記内歯成型工程の後に、前記成型ローラが前記マンドレルの前記段差部成型部に倣って移動することで前記段差部を成型する段差部成型工程を設ける、
ことを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか記載の内歯部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒部の内周面に内歯を有する内歯部材、及び内歯部材の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７に、内歯部材、及びその製造方法を示す。なお、同図に示す内歯部材１００は、自動車等の自動変速機に使用されるクラッチドラムであり、同図は、その軸Ｃを通る縦断面のうちの上半部を示している。
【０００３】
同図に示すクラッチドラム（以下「内歯部材」という。）１００は、同図の左側から順に、環状のフランジ部１０１と、このフランジ部１０１の外周縁から軸Ｃに沿って右方に延びる円筒部１０２と、この円筒部１０２の右端につづく、直径が漸増する段差部１０３と、この段差部１０３の右端から右方に延びる大径部１０４とを有しており、さらに、上述の円筒部１０２の内周面には、基面１０５から突出し、軸Ｃと平行な内歯１０６が周方向に多数形成されている。そして、各内歯１０６の右端には、先細り部１０７が設けられている。
【０００４】
この先細り部１０７を図７の矢印Ｘ方向から見た拡大図を図８（ａ）に、また先細り部１０７の斜視図を図８（ｂ）に示す。先細り部１０７は、上ガイド面１０７ａを有している。この上ガイド面１０７ａは、歯先面１０６ａと歯面１０６ｂとを有する内歯１０６の歯先面１０６ａに連続し、かつ基面１０５からの高さが漸減するように形成されている。この先細り部１０７は、内歯１０６に対して図１の矢印Ｙ方向から多数のクラッチプレート（不図示）を組み付ける際に、その組付け動作を容易にするためのものである。
【０００５】
図９（ａ）、（ｂ）に上述とは異なる形状の先細り部１０７を示す。なお、これらの図は、それぞれ上述の図８（ａ）、（ｂ）に相当する図である。この先細り部１０７は、基面１０５からの高さが漸減する上ガイド面１０７ａの外に、内歯１０６の２つの歯面１０６ｂに連続するとともに相互の距離が漸減する２つの横ガイド面１０７ｂを有している。先細り部１０７がこのような横ガイド面１０７ｂを有すると、上述のクラッチドラムの組付け動作をさらに容易にすることが可能である。
【０００６】
次に、図７を参照して、上述構成の内歯部材１００を、円板状のブランク材１００Ａから、フローフォーミングによって製造（成型）する方法について簡単に説明する。
【０００７】
フローフォーミングに使用するマンドレル１１０は、その外周面に、内歯部材１００の歯部１０６、先細り部１０７、段差部１０３、大径部１０４を成型すべく、これらに対応する各部分が形成されている。図８（ｃ）、図９（ｃ）にそれぞれ、図８（ｂ）、図９（ｂ）に図示する歯部１０６及び先細り部１０７を成型するためのマンドレル１１０の成型溝１１１の斜視図を示す。これら成型溝１１１には、内歯部材１００の歯先面１０６ａ、歯面１０６ｂ、上ガイド面１０７ａ、横ガイド面１０７ｂをそれぞれ成型するための各成型面１１６ａ、１１６ｂ、１１７ａ、１１７ｂが形成されている。
【０００８】
図７に示すように、成型に際し、まず、内歯部材１００の素材となる円板状のブランク材１００Ａを、その表裏からマンドレル１１０と、テールストック１２０とによって挟持し、次に、このブランク材１００Ａを、軸Ｃを中心に回転させる。そして、ブランク材１００Ａのうちの、マンドレル１１０の外周面から突出する環状部を、成型ローラ（不図示）によって矢印Ａ方向に押し倒し、さらにこの成型ローラをマンドレル１１０の外周面に沿って矢印Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３方向に順次に移動させる。これにより、ブランク材１００Ａをマンドレル１１０の外周面に押し付ける。マンドレル１１０の外周面には、上述のように、内歯部材１００の歯部１０６、先細り部１０７、段差部１０３、大径部１０４を成型するための各部分が形成されている。したがって、成型ローラによってマンドレル１１０の外周面に押し付けられたブランク材１００Ａには、内歯１０６、先細り部１０７、段差部１０３、大径部１０４が順次に成型されていく。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の、内歯部材１００及びその製造方法（成型方法）によると、内歯部材１００のすべての構成要素、すなわちフランジ部１０１から先細り部１０７までの構成要素のすべてを、１つのブランク材１００Ａから一体的に成型することができ、複数の部材を溶接等によって接合する場合と比較してその製造が容易であるという利点がある。
【００１０】
しかし、上述の内歯部材１００及びその製造方法によると、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、先細り部１０７の先端近傍に筋状の巻込みＭが発生することがあり、このような巻込みＭが発生した場合には、内歯部材１００の強度を低下させるおそれがあった。
【００１１】
以下、図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を参照して巻込みＭの発生メカニズムを説明する。なお、先細り部１０７の形状が図８（ａ）、（ｂ）に示すものを例に説明する。
【００１２】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、マンドレル１１０の成型溝１１１の端部近傍に成型ローラ（不図示）によってブランク材１００Ａを押圧して、先細り部１０７を成型し、これにつづいて段差部１０３を成型するようすを示している。（ａ）〜（ｄ）に進むにつれて成型ローラが右側に移動し、成型が進行する。なお、各図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の右側には、それぞれＤ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４線矢視図を示している。
【００１３】
フローフォーミングにおいては、成型ローラは、回転するブランク材１００Ａをマンドレル１１０の外周面に押圧しながら、図７中の矢印Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３方向に移動する。ところで、成型ローラは、１つの内歯１０６に着目すると、これを常時、押圧するのではなく、ブランク材１００Ａの回転に伴って断続的に押圧することになる。したがって、図１０（ａ）に示すように、成型ローラによるブラック材１００Ａの押圧により、成型溝１１１によってブランク材１００Ａに先細り部１０７に対応する部分（以下「部分Ｅ」という。）が形成された後、一旦、押圧が解除された状態となるため、部分Ｅは、成型溝１１１から浮き上がる。そして次に成型ローラで押圧されるときには、成型ローラは（ｂ）に示すように右方に移動しているので、この移動により部分Ｅは右方に引きずられ、部分Ｅの一部である扁平した台形状の先端部Ｅ１がマンドレル１１０の成型溝１１１から外れて外周面Ｆに乗り上げる。この先端部Ｅ１は、外周面Ｆに乗り上げた状態で押圧されると、（ｃ）に示すようにブランク材１００Ａに食い込む。このとき、先端部Ｅ１と他の部分との境界Ｅ２は角張っているので、この境界Ｅ２が筋状に食い込む。その結果、（ｄ）に示すように、その境界Ｅ２に、筋状の巻込みＭが発生することになる。
【００１４】
ここで、図７に示す内歯部材１００、すなわち先細り部１０７の近傍に段差部１０３を有する内歯部材１００においては、フローフォーミング中の成型ローラを、段差部１０３に沿って移動させることが必要となり、その分、マンドレル１１０に対するブランク材１００Ａの押圧力が低下する。このため、特に、大きな巻込みＭが発生しやすくなる。
【００１５】
なお、図９（ａ）、（ｂ）に示す形状の先細り部１０７を有する内歯部材１００を成型する際にも、上述とほぼ同様のメカニズムで、図９（ａ）に示すような巻込みＭが発生することになる。
【００１６】
図８（ａ）、図９（ａ）に示すような巻込みＭの発生は、内歯部材１００の製造条件（成型条件）、例えば、成型ローラによる押圧力、成型ローラの移動量、ブランク材の材質、ブランク材の肉厚、ブランク材の回転数などを変更することにより、ある程度は防止することができる。しかし、それにも限度があり、特に上述のように、先細り部１０７の近傍に段差部１０３を有する内歯部材１００では、製造条件の変更による対処だけでは、巻込みの発生を防止することは困難である。
【００１７】
そこで、本発明は、巻込みの発生を確実に防止することのできる内歯部材、及び内歯部材の製造方法を提供することを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１に係る本発明（例えば、図１、図２参照）は、円筒部（１２）の内周面に、基面（１５）から突出して形成された内歯（１６）と、前記内歯（１６）の一方の端部に連続する先細り部（１７）とを有する内歯部材（１０）において、前記先細り部（１７）は、前記内歯（１６）の歯先面（１６ａ）に連続するとともに前記基面（１５）からの高さが漸減する上ガイド面（１７ａ）と、前記内歯（１６）の２つの歯面（１６ｂ）にそれぞれ連続するとともに相互間の距離が漸減する２つの横ガイド面（１７ｂ）と、前記横ガイド面（１７ｂ）と前記基面（１５）との交線に沿って形成され前記横ガイド面（１７ｂ）から前記基面（１５）に連絡する部分である凹状の湾曲部（１９）とを有し、前記湾曲部（１９）は、前記歯面（１６ｂ）から前記基面（１５）に連絡する部分である隅肉部（１８）の延長線（１８ａ）を越えない範囲内において、前記隅肉部（１８）よりも大きい曲率半径で形成されている、ことを特徴とする。
【００１９】
請求項２に係る本発明は、請求項１に記載の内歯部材（１０）において、前記湾曲部（１９）を前記歯すじ（１６ｃ）に直交する平面で切ったときの縦断面は、前記縦断面の位置が前記先細り部（１７）の基端側から先端側に移動するにつれて曲率半径が漸増する、ことを特徴とする。
【００２０】
請求項３に係る本発明は、請求項２に記載の内歯部材（１０）において、前記縦断面は、前記基面（１５）側の端部が前記隅肉部（１８）の延長線（１８ａ）に滑らかに接する、ことを特徴とする。
【００２１】
請求項４に係る本発明は、請求項２又は３に記載の内歯部材（１０）において、前記縦断面のうちの前記先細り部（１７）の基端側の縦断面は、前記横ガイド面（１７ｂ）側の端部が前記横ガイド面（１７ｂ）に滑らかに接する、ことを特徴とする。
【００２２】
請求項５に係る本発明は、請求項２ないし４のいずれか記載の内歯部材（１０）において、前記縦断面のうちの前記先細り部（１７）の先端側の縦断面は、前記横ガイド面（１７ｂ）側の端部が、前記横ガイド面（１７ｂ）と前記上ガイド面（１７ａ）との交線である稜線（１７ｃ）を通る、ことを特徴とする。
【００２３】
請求項６に係る本発明は、請求項１ないし５のいずれか記載の内歯部材（１０）において、前記縦断面は、ほぼ円弧状である、ことを特徴とする。
【００２４】
請求項７に係る本発明は、請求項１ないし６のいずれか記載の内歯部材（１０）において、前記先細り部（１７）の近傍に、前記円筒部（１２）の端部に連続するとともに拡径する段差部（１３）を有する、ことを特徴とする。
【００２５】
請求項８に係る本発明（例えば、図１、図２、図５参照）は、円筒部（１２）の内周面に、基面（１５）から突出して形成された内歯（１６）と、前記内歯（１６）の一方の端部に連続する先細り部（１７）とを有する内歯部材（１０）を、板状のブランク材（１０Ａ）から製造する、内歯部材の製造方法において、前記先細り部（１７）が、前記内歯（１６）の歯先面（１６ａ）に連続するとともに前記基面（１５）からの高さが漸減する上ガイド面（１７ａ）と、前記内歯（１６）の２つの歯面（１６ｂ）にそれぞれ連続するとともに相互間の距離が漸減する２つの横ガイド面（１７ｂ）と、前記基面（１５）と前記横ガイド面（１７ｂ）との交線に沿って形成され前記横ガイド面（１７ｂ）から前記基面（１５）に連絡する部分である凹状の湾曲部（１９）とを有し、また、前記湾曲部（１９）が、前記歯面（１６ｂ）から前記基面（１５）に連絡する部分である隅肉部（１８）の延長線（１８ａ）を越えない範囲内において、前記隅肉部（１８）よりも大きい曲率半径で形成されている、前記内歯部材（１０）を製造対象として、円柱部の外周面に、前記内歯（１６）と前記先細り部（１７）とを成型する成型溝（２１）を有するマンドレル（２０）を使用し、前記ブランク材（１０Ａ）の中央側をその表裏から、前記マンドレル（２０）とテールストック（３０）とによって挟み込んで前記ブランク材（１０Ａ）の外周側を前記マンドレル（２０）の前記外周面から環状に突出させる挟持工程と、前記マンドレル（２０）を介して前記ブランク材（１０Ａ）を回転させる駆動工程と、前記ブランク材（１０Ａ）における前記マンドレル（２０）から環状に突出された環状部分（１０Ｂ）を、成型ローラ（４０）によって、基端側から順次に前記マンドレル（２０）の前記成型溝（２１）に押し付けることで前記円筒部（１２）の内周面に前記内歯（１６）の形成及びこれにつづく前記先細り部（１７）の形成を行う内歯成型工程と、設けた、ことを特徴とする。
【００２６】
請求項９に係る本発明は、請求項８に記載の内歯部材の製造方法において、前記マンドレル（２０）の前記成型溝（２１）は、前記先細り部（１７）の前記湾曲部（１９）を、前記内歯（１６）の歯すじ（１６ｃ）に直交する平面（Ｈ）で切ったときの縦断面の曲率半径が、前記縦断面の位置が前記先細り部（１７）の基端側から先端側に移動するにつれて漸増するように成型する湾曲対向面（２９）を有する、ことを特徴とする。
【００２７】
請求項１０に係る本発明は、請求項９に記載の内歯部材の製造方法において、前記湾曲対向面（２９）は、前記縦断面における前記基面（１５）側の端部が前記隅肉部（１８）の延長線（１８ａ）に滑らかに接するように、前記湾曲部（１９）を成型する、ことを特徴とする。
【００２８】
請求項１１に係る本発明は、請求項９又は１０に記載の内歯部材の製造方法において、前記湾曲対向面（２９）は、前記縦断面のうちの前記先細り部（１７）の基端側の縦断面における前記横ガイド面（１７ｂ）側の端部が前記横ガイド面（１７ｂ）に滑らかに接するように、前記湾曲部（１９）を成型する、ことを特徴とする。
【００２９】
請求項１２に係る本発明は、請求項９ないし１１のいずれか記載の内歯部材の製造方法において、前記湾曲対向面（２９）は、前記縦断面のうちの前記先細り部（１７）の先端側の縦断面における前記横ガイド面（１７ｂ）側の端部が前記横ガイド面（１７ｂ）と前記上ガイド面（１７ａ）との交線である稜線（１７ｃ）を通るように、前記湾曲部（１９）を成型する、ことを特徴とする。
【００３０】
請求項１３に係る本発明は、請求項８ないし１２のいずれか記載の内歯部材の製造方法において、前記湾曲対向面（２９）は、前記縦断面がほぼ円弧状となるように、前記湾曲部（１９）を成型する、ことを特徴とする。
【００３１】
請求項１４に係る本発明は、請求項８ないし１３のいずれか記載の内歯部材の製造方法において、前記マンドレル（２０）は、前記内歯部材（１０）の前記先細り部（１７）の近傍に、前記円筒部（１２）の端部に連続するとともに拡径する段差部（１３）を成型する段差部成型部（２３）を有し、前記内歯成型工程の後に、前記成型ローラ（４０）が前記マンドレル（２０）の前記段差部成型部（２３）に倣って移動することで前記段差部（１３）を成型する段差部成型工程を設ける、ことを特徴とする。
【００３２】
なお、上述の「課題を解決するための手段」におけるカッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、これによって特許請求の範囲の記載に何等影響を与えるものではない。
【００３３】
【発明の効果】
請求項１に係る本発明によると、先細り部の基面と横ガイド面との交線に沿って、隅肉部よりも大きい曲率半径の凹状の湾曲部が形成されているので、例えば、フローフォーミングによって内歯部材を製造（成型）する際に曲率半径が小さい場合に発生しがちな巻込みの発生を、製造時の加工条件を変更することなく確実に防止することができる。さらに、湾曲部は、隅肉部の延長線を越えない範囲で形成されているので、内歯に対して先細り部側から他の部材（例えば、内歯部材がクラッチドラムである場合は、クラッチプレート）を組み付ける場合に、湾曲部が組付け作業の妨げとなるようなことはない。
【００３４】
請求項２に係る本発明によると次のような作用・効果がある。一般に湾曲部の縦断面の曲率半径は、できるだけ大きくしたほうが巻込みが発生しにくいという前提があるにもかかわらず、先細り部の基端側においては湾曲部は、その曲率半径を大きくとることができない。これに対して、曲率半径は、先細り部の先端側に向かうにしたがって大きくとることが可能である。このことに基づき、請求項２に係る本発明は、湾曲部の曲率半径を、先端側の縦断面ほど大きくしている。これにより、実施の形態１の発明よりもさらに、巻込みが発生しにくくなるという作用・効果を奏する。
【００３５】
請求項３に係る本発明によると、縦断面の基端側の端部が隅肉部の延長線に滑らかに接するようにすることにより、先細り部の基端側から先端側にかけての各縦断面の曲率半径を大きくとることが可能となる。
【００３６】
請求項４に係る本発明によると、縦断面のうち、先細り部の基端側の縦断面について、その横ガイド面側の端部がこの横ガイド面に滑らかに接するようにすることにより、縦断面の曲率半径を大きくとることが可能となる。
【００３７】
請求項５に係る本発明によると、縦断面のうち、先細り部の先端側の縦断面について、その横ガイド面側の端部が横ガイド面と上ガイド面との交線である稜線を通るようにすることにより、縦断面の曲率半径を大きくとることが可能となる。
【００３８】
請求項６に係る本発明によると、湾曲部の縦断面をほぼ円弧状とすることにより、ある１つの縦断面における任意の点の曲率半径がほぼ一定となるので、基面側の端部から横ガイド面側の端部に至るまでの縦断面全体の形状の変化を均一にかつ緩やかなものとすることができる。
【００３９】
請求項７に係る本発明によると、次のような作用・効果がある。内歯部材が先細り部の近傍に段差部を有する場合、例えば、成型ローラによって素材をマンドレルの外周面に押圧するといった、いわゆるフローフォーミングによって内歯部材を製造（成型）しようとすると、先細り部に対する成型ローラによる素材の押圧が完全に終了する前に、成型ローラを、拡径する段差部に沿って移動させることが必要となる。このため、先細り部に対する素材の押圧が不十分となり、その分、巻込みが発生しやすくなる。つまり、先細り部の近傍に拡径する段差部を有する内歯部材にあっては、段差部の無い内歯部材と比較して、巻込みの発生が顕著となる。そこで、請求項７に係る本発明では、このような段差部を有する内歯部材に本発明を適用した。これにより、その構造上、巻込みが発生しやすい内歯部材においても、巻込みの発生を有効に防止することができる、という作用・効果を奏する。
【００４０】
請求項８に係る本発明によると、マンドレルは、成型ローラによって素材が押圧されることになる円柱部の外周面に、内歯部材の内歯及び先細り部を成型する成型溝を有し、その成型溝が先細り部の湾曲部として内歯部材の隅肉部よりも曲率半径が大きいような湾曲部であるので、上述の挟持工程、駆動工程、内歯成型工程により、製造時の加工条件を変更することなく、湾曲部の曲率半径が小さい場合に発生しがちな巻込みの発生を確実に防止することができる内歯部材を製造することができる。さらに、請求項８に係る本発明によると、上述の各工程によって、湾曲部を隅肉部の延長線を越えない範囲で形成することができるので、内歯部材の内歯に対して先細り部側から他の部材（例えば、内歯部材がクラッチドラムである場合は、クラッチプレート）を組み付ける場合に、湾曲部が組付け作業の妨げとならないような内歯部材を製造することができる。
【００４１】
同様に、請求項９、１０、１１、１２、１３、１４に係る本発明は、この順に、前述の請求項２、３、４、５、６、７で示した作用・効果を奏する内歯部材を、確実に製造（成型）することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００４３】
〈実施の形態１〉
図１に、本発明に係る内歯部材の一例として、クラッチドラムを示す。同図は、クラッチドラムの、軸Ｃを通る縦断面図のうちの、上半部を示すものである。なお、クラッチドラムは、例えば、自動車等の自動変速機の主要構成部材の１つとして使用されるものであり、このクラッチドラムの内歯（後述）には、多数のクラッチプレート（不図示）が組み付けられるようになっている。
【００４４】
同図に示すクラッチドラム（以下「内歯部材」という。）１０は、同図の左側から順に、フランジ部１１と、円筒部１２と、段差部１３と、大径部１４とを有しており、さらに、上述の円筒部１２の内周面には、基面１５と、内歯１６と、先細り部１７が形成されている。以上のフランジ部１１から先細り部１７は、すべて一体に構成されている。すなわち、フランジ部１１から先細り部１７は、溶接等によって接合されることなく、それぞれが内歯部材１０の一部を構成している。
【００４５】
以下、フランジ部１１から先細り部１７の順に詳述する。
【００４６】
フランジ部１１は、円板状の部分であり、中心には大きな透孔１１ａが穿設されている。
【００４７】
円筒部１２は、上述のフランジ部１１の外周縁１１ｂを基端として、軸Ｃに沿って同図中の右方に延びる円筒状の部分である。円筒部１２は、その内周面の直径（後述の基面１５の直径と等しい）が軸Ｃ方向の任意の位置において同じとなるように形成されている。この円筒部１２の内周面には後述の基面１５、内歯１６、先細り部１７が形成されている。
【００４８】
段差部１３は、上述の円筒部１２の右端１２ａを基端として、その内径を徐々に拡大させながら軸Ｃに沿って右方に延びる部分である。段差部１３は、図１に示す断面が右上がりの直線状になっている。
【００４９】
大径部１４は、上述の段差部１３の右端１３ａを基端として、軸Ｃに沿って右方に延びる円筒状の部分である。円筒部１４は、その内周面の直径が軸Ｃ方向の任意の位置において同じとなるように形成されている。
【００５０】
基面１５は、上述の円筒部１２の内側に形成されている面であって、内周面のうちの後述の内歯１６及び先細り部１７を除いた部分である。
【００５１】
内歯１６は、上述の基面１５から内側に向けて突出するように、また、軸Ｃに対して平行となるように、多数のものが形成されている。各内歯１６は、図１のＸ線矢視拡大図である図２に示すように、歯先面１６ａと２つの歯面１６ｂとを有している。各歯面１６ｂにおける歯すじ１６ｃは、図１に示す軸Ｃと平行となっている。各歯面１６ｂから基面１５に連絡する部分には、隅肉部（隅肉曲線）１８が形成されている。この隅肉部１８は、歯すじ１６ｃに直交する方向の断面が、半径ｒの円弧状となっている。このような形状の内歯１６は、円筒部１２の内周面の周方向に沿って、多数のものが形成されている。各内歯１６の一方の端部（図１における右側の端部）には、次に説明する先細り部１７が連続するように形成されている。
【００５２】
先細り部１７は、図１における上述の歯部１６の右端部に連続するように形成されている。図２に示すように、先細り部１７は、上述の内歯１６の歯先面１６ａに連続するとともに基面１５からの高さが漸減する上ガイド面１７ａと、上述の２つの歯面１６ｂにそれぞれ連続するとともに相互の距離が漸減する横ガイド面１７ｂとを有している。ここで、先細り部１７と交差する平面のうち、歯すじ１６ｃに直交する方向の平面をＨとすると、先細り部１７をこの平面Ｈで切ったときの断面は、ほぼ台形状となり、また、その断面積は、平面Ｈの位置が基端側（内歯１６に近い側）のものほど大きく、先端側（内歯１６から遠い側）のものほど小さくなる。つまり、先細り部１７は、上述の平面Ｈの位置が基端側から先端側に移動するにしたがって、その断面積が漸減するようになっている。このように、各内歯１６の端部に先細り部１７を設けることで、例えば内歯部材１０がクラッチドラムである場合は、内歯１６に対するクラッチプレート（不図示）の組付け動作が容易となる。さらに、基面１５と各横ガイド面１７ｂとの間には、凹状の湾曲部１９が形成されている。なお、湾曲部１９は、特に曲率半径が大きくなると図２には図示することができないが、説明の便宜上、湾曲部がないとしたときの歯面１７ｂと基面１５との交線をもって湾曲部１９としている。
【００５３】
つづいて、この湾曲部１９の形状について詳述する。ここで、湾曲部１９を上述の平面Ｈで切ったときの断面を縦断面と決める。このように決めると、本実施の形態では、この縦断面の形状あるいは位置を、次の▲１▼のように設定することを特徴としている。
【００５４】
▲１▼湾曲部１９は、上述の隅肉部１８の延長線１８ａを超えない範囲内（図１中に斜線Ｇで図示した領域。）に位置する。すなわち、湾曲部１９は、その基面１５側の端部が、図２の斜線Ｇ内に位置するように形成されている。かつ、湾曲部１９は、上述の縦断面の曲率半径Ｒが、上述の隅肉部１８の曲率半径ｒよりも大きくなるように設定されている（Ｒ＞ｒ）。ただし、隅肉部１８と、湾曲部１９との境界においては、Ｒ＝ｒとする。
【００５５】
この▲１▼のように湾曲部１９の曲率半径Ｒを、隅肉部１８の曲率半径ｒよりも大きく設定することにより、例えば、フローフォーミングによって内歯部材１０を製造（成型）する場合、湾曲部１９の曲率半径が小さい場合に発生しやすい、巻込みＭ（図９（ａ）参照）の発生を有効に防止することができる。さらに、本実施の形態では、湾曲部１９を、延長線１８ａを越えない範囲内に形成しているので、この湾曲部１９が、内歯１６に対して例えばクラッチプレートを組み付ける際に、その組付け動作の障害となることはない。そして、本実施の形態では上述のように、巻込みの発生を防止するための方策として、製品としての内歯部材１０の形状の一部を変更、すなわち湾曲部１９の曲率半径Ｒを隅肉部１８の曲率半径ｒよりも大きくする変更で対処しているので、従来の、製造条件を変更することで巻込みを防止を図っていた場合と比較して、その防止が確実であり、かつ、製造条件の変更のみでは対処し切れなかった部材、例えば、上述のように、先細り部１７の近傍に段差部１３を有する部材に対しても有効に対処することができるようになった。
【００５６】
〈実施の形態２〉
本実施の形態２では、上述の実施の形態１における▲１▼の内容に加え、さらに、
▲２▼先細り部１７の湾曲部１９の縦断面の曲率半径Ｒについて、断面の位置が先細り部１７の基端側から先端側に移動するにつれて徐々に大きくなるように、曲率半径Ｒが大きくなるように湾曲部１９を形成した、
ことを特徴としている。
【００５７】
図２に示すように、湾曲部１９は、先細り部１７の形状の制約を受けて、湾曲部１９の縦断面のうち、基端側の縦断面については曲率半径Ｒを大きくとることはできない。そして、先端側に向かうにしたがって、曲率半径Ｒを大きく取れるようになる。
【００５８】
一方、一般に、曲率半径Ｒが大きいほど、巻込みが発生しにくい。
【００５９】
そこで、本実施の形態では、先細り部１７の先端側ほど、湾曲部１９の断面の曲率半径Ｒが大きくなるように、湾曲部１９を形成した。言い換えると、湾曲部１９の縦断面の曲率半径Ｒを、先細り部１７の形状の制約が許す限り大きくとるようにした。
【００６０】
本実施の形態２では、上述の▲２▼の内容を付加することにより、上述の実施の形態１よりもさらに巻込みが発生しにくくなった。
【００６１】
〈実施の形態３〉
本実施の形態３では、上述の▲１▼及び▲２▼の内容に加え、さらに、
▲３▼湾曲部１９の縦断面における基面１５側の端部が、上述の隅肉部１８の延長線１８ａに滑らかに接するようにした、
ことを特徴としている。
【００６２】
この▲３▼のようにすると、湾曲部１９の縦断面における基面１５側の端部の位置を、できるだけ延長線１８ａ側に寄せることができる。すなわち、湾曲部１９における湾曲の開始点を延長線１８ａに近接させることができるので、その分、縦断面の曲率半径Ｒを大きくとることが可能となる。
【００６３】
〈実施の形態４〉
本実施の形態４では、上述の▲１▼、▲２▼、及び▲３▼の内容に加え、さらに、
▲４▼湾曲部１９の縦断面のうち、先細り部１７の基端側の縦断面については、その横ガイド面１７ｂ側の端部がこの横ガイド面１７ｂに滑らかに接するようにした、
ことを特徴としている。
【００６４】
上述の▲４▼のような構成とすることで、湾曲部１９の縦断面の曲率半径Ｒを大きくし、かつ湾曲部１９の縦断面における横ガイド面側の端部と横ガイド面１７ｂとの連結を滑らかで自然なものとすることができる。
【００６５】
〈実施の形態５〉
本実施の形態５では、上述の▲１▼、▲２▼、及び▲３▼の内容に加え、さらに、
▲５▼湾曲部１９の縦断面のうち、先細り部１７の先端側の縦断面については、その横ガイド面１７ｂ側の端部が、横ガイド面１７ｂと上ガイド面１７ａとが交差することで形成される稜線の交線である交差部である稜線１７ｃ（図３参照）を通るようにした、
ことを特徴としている。
【００６６】
上述の▲５▼のような構成とすることによっても、縦断面の曲率半径Ｒを大きくすることができる。
【００６７】
〈実施の形態６〉
本実施の形態６では、上述の▲１▼、▲２▼、▲３▼、▲４▼、及び▲５▼の内容に加え、さらに、
▲６▼湾曲部１９の縦断面をほぼ円弧状にした、
ことを特徴としている。
【００６８】
本実施の形態に係る内歯部材１００を、図１の矢印Ｘ方向から見た拡大図を図３（ａ）に示す。また図３（ｂ）は、内歯１６及び先細り部１７の斜視図を示す。さらに、図３（ｃ）は、このような歯部１６及び先細り部１７を形成するマンドレル２０（後述）の外周面の形状を示す斜視図である。
【００６９】
上述の▲６▼のような構成とすることで、湾曲部１９の縦断面の任意の点における曲率半径がほぼ一定となるので、縦断面における基面１５側の端部から横ガイド面１７ｂ側の端部に至るまでの縦断面全体の形状の変化を均一にかつ緩やかなものとすることができる。
【００７０】
図４に、本実施の形態６、すなわち上述の▲１▼〜▲６▼の内容をすべて含んだ例を示す。なお、同図は、先細り部１７を図▲１▼中の矢印Ｙ方向から見た湾曲部１９の縦断面図であり、歯すじ１６ｃ方向の位置が異なる７箇所においてとった縦断面図である。これらの縦断面図に表れる湾曲部１９の縦断面を、先細り部１７の基端側（内歯１６に近い側）から順に、Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７とした。
【００７１】
これら縦断面Ｔ１〜Ｔ７は、
▲１▼´曲率半径Ｒが隅肉部１８の曲率半径ｒよりも大きく、かつ隅肉部１８の延長線１８ａを越えない範囲内に配置され、
▲２▼´縦断面Ｔ１〜Ｔ７の曲率半径ＲをＲ１〜Ｒ７とすると、この順に曲率半径が増加し、
▲３▼´基面１５側の端部が延長線１８ａに滑らかに接し、
▲４▼´先細り部１７の基端側の縦断面Ｔ１〜Ｔ４は、横ガイド面１７ｂ側の端部がこの横ガイド面１７ｂに滑らかに接し、
▲５▼´先細り部１７の先端側の縦断面Ｔ５〜Ｔ７は、横ガイド面１７ｂ側の端部が稜線１７ｃを通り、
この横ガイド面１７ｂに滑らかに接し
▲６▼´いずれも円弧状に形成されている。
【００７２】
なお、上述の▲４▼´、▲５▼´については、それぞれの縦断面Ｔ１〜Ｔ７においてその曲率半径Ｒ１〜Ｒ７ができるだけ大きくなるようにすると、このようになる。すなわち、縦断面における基面１５側の端部と横ガイド面１７ｂ側の端部との双方が、それぞれ延長線１８ａ、横ガイド面１７ｂに滑らかに接するようにしたのが縦断面Ｔ１〜Ｔ４である。これに対して縦断面Ｔ５〜Ｔ７においては、横ガイド面１７ｂ側の端部がこの横ガイド面１７ｂに対して滑らかに接するようにすることができない。この場合には、縦断面Ｔ５〜Ｔ７に示すように、横ガイド面１７ｂ側の端部が稜線１７ｃを通るようにしている。なお、上述では、縦断面Ｔ１〜Ｔ７の数を７個にして説明したが、この縦断面の数をさらに増やすことにより、湾曲部１９がその縦断面の形状においてばかりでなく、歯すじ方向に沿った方向の形状についても滑らかに連続する曲面となることが分かる。
【００７３】
さらに、図４から明らかなように、縦断面Ｔ１〜Ｔ７は、この順に徐々に内側に位置するようになっている。このことは、例えば、内歯１６にクラッチプレートを組付ける際に、その組付け動作を一層容易に行うことができることを意味する。
【００７４】
以上のような▲１▼〜▲６▼の内容を含んだ湾曲部１９を形成することにより、これら▲１▼〜▲６▼のすべての利点を有する内歯部材１０を形成することができる。
【００７５】
なお、図４に示すように、湾曲部１９の縦断面が円弧状である場合には、他の形状、例えば楕円状や複数の曲線を組み合わせた形状のものと比較して、湾曲部１９の加工が容易となるという利点もある。この場合には、後述のように内歯部材１０をフローフォーミングによって成型する際に、湾曲部１９を成型するための金型（後述ではマンドレル）の形状をその分簡単なものとして、その金型の加工を簡略化することができる。
【００７６】
また、上述の実施の形態６では、湾曲部１９の縦断面の形状をほぼ円弧状に限定したが、上述の実施の形態１〜５においては、円弧状に限定されるものではない。縦断面が滑らかな曲線を描くものであれば、楕円状などの他の形状とすることもできる。
【００７７】
さらに、以上の実施の形態１〜６においては、湾曲部１９の形状を、歯すじに直交する方向の縦断面について決めていたが、これに代えて横ガイド面１７ｂと基面１５とが交差する線（図２の１９）に直交する方向について決めるようにしてもよい。
【００７８】
〈実施の形態７〉
つづいて、内歯部材１０の製造方法について説明する。なお、本実施の形態では、内歯部材１０として、上述の実施の形態６に係る内歯部材１０を製造する場合について説明するが、製造方法については、後述のマンドレル２０の形状が異なることを除けば、上述の実施の形態１〜６のいずれの内歯部材１０を製造する場合でもその製造方法は同じとなる。
【００７９】
本実施の形態に係る内歯部材の製造方法は、挟持工程と、駆動工程と、内歯成型工程、段差部成型工程とを備えている。以下順に説明する。
【００８０】
このうち挟持工程は、図５に示すように、内歯部材１０の素材である円板状のブランク材１０Ａの中央側をその表裏から、マンドレル２０とテールストック３０とで挟持する工程である。この挟持工程により、ブランク材１０Ａは、その外周側の部分を環状部１０Ｂとして、マンドレルの外周面から外側に突出される。
【００８１】
ここで、マンドレルの形状について説明する。マンドレル２０は、段付きの円柱部を有し、その円柱部の外周面は、前述の内歯部材１０の内周面を成型するための形状に形成されている。すなわち、マンドレル２０の外周面には、内歯部材１０の内歯１６を成型する内歯成型部２６、先細り部１７を成型する先細り部成型部２７、段差部１３を成型する段差部成型部２３、そして、大径部１４を成型する大径部成型部２４が形成されている。さらに、上述の内歯成型部２６、先細り部成型部２７には、図３（ｃ）に示すように、歯先面１６ａに対応する歯先面成型面２６ａ、歯面１６ｂに対応する歯面成型面２６ｂ、上ガイド面１７ａに対応する上ガイド面成型面２７ａ、横ガイド面１７ｂに対応する横ガイド面成型面２７ｂ、隅肉部１８に対応する隅肉部成型部２８、湾曲部１９に対応する湾曲部成型部２９が、それぞれ形成されている。上述の内歯成型部２６と、先細り部成型部２７とによってマンドレル２０の成型溝２１を構成している。
【００８２】
上述の挟持工程につづく駆動工程は、上述のマンドレル２０を回転駆動することでブランク材１０Ａを回転させるものである。この駆動工程により、ブランク材１０Ａは、環状部１０Ｂをマンドレル２０の外周面の外側に突出させた状態で回転駆動される。
【００８３】
上述の駆動工程につづく内歯成型工程は、ブランク材１０Ａの環状部１０Ｂを軸Ｃに近い側から、成型ローラ４０（図６（ａ）参照）によって図５の矢印Ａ方向に屈曲させながら、成型ローラ４０を軸Ｃに沿って矢印Ｂ１方向に移動させ、これにより、ブランク材１０Ａを順次、マンドレル２０の外周面に押圧して内周面に内歯１６や先細り部１７を形成する工程である。
【００８４】
上述の内歯成型工程につづく段差部成型工程では、成型ローラを図１中の矢印Ｂ２方向に移動させて、ブランク材１０Ａをマンドレル２０の段差部成型部２３に押圧して段差部１３を成型するものである。
【００８５】
上述の内歯成型工程の終了後、成型ローラ４０を軸Ｃに沿って矢印２４方向に移動させて、ブランク材１０Ａをマンドレル２０の大径部成型部２４に押圧して大径部１４を成型する。
【００８６】
次に、図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）を参照して、本発明に係る内歯部材の製造方法を適用することにより、前述の巻込みＭが発生しなくなるという点について説明する。
【００８７】
図６（ａ）〜（ｄ）は、マンドレル２０の成型溝２１の端部近傍の先細り部成型部２７に、成型ローラ４０によってブランク材１０Ａを押圧して、先細り部１７を成型し、これにつづいて段差部１３を成型するようすを示している。（ａ）〜（ｄ）に進むにつれて成型が進行していく。なお、（ａ）〜（ｄ）のそれぞれの右側には、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４線矢視図を並べてある。
【００８８】
前述したように、フローフォーミングにおいは、成型ローラ４０は、回転するブランク材１０Ａをマンドレル２０の外周面に押圧しながら、図１中の矢印Ｂ１方向に移動する。ところで、成型ローラ４０は、１つの内歯１６に着目すると、ブランク材１０Ａにおけるこの内歯１６に対応する部分を常時、押圧するわけではなく、ブランク材１０Ａの回転に伴って断続的に押圧することになる。したがって、図６（ａ）に示すように、成型ローラ４０によるブランク材１０Ａの押圧によって、先細り部１７に対応する部分（以下「部分Ｅ」という。）が形成された後、一旦、押圧が解除された状態となるので、部分Ｅは、成型溝２１から少し浮き上がる。そして次に成型ローラ４０で押圧されるときには、成型ローラ４０は（ｂ）に示すように右方に移動しているので、この移動により部分Ｅは右方に引きずられ、部分Ｅの一部である扁平した台形状の先端部Ｅ１がマンドレル２０の成型溝２１から外れて外周面Ｆに乗り上げる。ブランク材１０Ａは、この先端部Ｅ１が外周面Ｆに乗り上げた状態で押圧される。これにより、従来では、巻込みＭが発生していた。
【００８９】
しかし、本実施の形態によると、従来技術（図１０参照）と比較すると明らかなように、マンドレル２０に前述のような湾曲部成型部２９を設けているので、ブランク材１０Ａにおける先端部Ｅ１と他の部分と境界には、湾曲部成型部２９に倣って滑らかな曲面上の形状（以下「形状１９ａ」という。）が形成される。このため、（ｃ）に示すように、先端部Ｅ１がブランク材１０Ａに食い込んだ場合でも、従来技術と異なり、巻込みＭが発生することはない。
【００９０】
このように、上述のマンドレル２０を使用し、上述の内歯部材の製造方法によって内歯部材１０を製造（成型）した場合には、従来発生していた巻込みＭの発生を有効に防止することができる。
【００９１】
以上説明した本発明（内歯部材、及び内歯部材の製造方法）は、内歯部材１０として、段差部１３を有するものに対して特に有効ではあるが、段差部１３を有しないものに対しても相応の効果をあげることができるのはもちろんである。段差部１３のない内歯部材を製造するための製造方法においては、上述の段差部成型工程、及び大径部を成型するための工程は不要となる。
【００９２】
なお、上述では、内歯部材１０として、自動車等の自動変速機に使用されるクラッチドラムを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、円筒部の内周面に内歯とこの内歯の端部に連続する先細り部とを有する内歯部材全般に対して有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】内歯部材（クラッチドラム）の軸を含む縦断面図のうちの上半部を示す図である。
【図２】図１のＸ線矢視拡大図である。
【図３】（ａ）は図１のＸ線矢視拡大図である。
（ｂ）は先細り部の斜視図である。
（ｃ）は内歯部材を成型するためのマンドレルの成型溝の斜視図である。
【図４】図１の矢印Ｙ方向から見た湾曲部の縦断面を示す図である。
【図５】マンドレルの構成、及びブランク材の挟持工程を説明する図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は内歯部材に巻込みが発生しないようすを説明する図である。
【図７】従来の、内歯部材を成型するようすを説明する図である。
【図８】（ａ）は図７のＸ線矢視拡大図である。
（ｂ）は従来の先細り部の斜視図である。
（ｃ）は従来の内歯部材を成型するためのマンドレルの成型溝の斜視図である。
【図９】（ａ）は図７のＸ線矢視拡大図である。
（ｂ）は従来の他の先細り部の斜視図である。
（ｃ）は従来の他の内歯部材を成型するためのマンドレルの成型溝の斜視図である。
【図１０】（ａ）〜（ｄ）は従来の内歯部材に巻込みが発生するようすを説明する図である。
【符号の説明】
１０        内歯部材
１０Ａ      ブランク材
１２        円筒部
１３        段差部
１５        基面
１６        内歯
１６ａ      歯先面
１６ｂ      歯面
１６ｃ      歯すじ
１７        先細り部
１７ａ      上ガイド面
１７ｂ      横ガイド面
１７ｃ      稜線
１８        隅肉部
１８ａ      延長線
１９        湾曲部
２０        マンドレル
２１        成型溝
２３        段差部成型部
２９        湾曲対向面
３０        テールストック
４０        成型ローラ
Ｈ          歯すじに直交する面
Ｔ１〜Ｔ７  縦断面図
【図１】
0004483096.tif 000002
【図２】
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【図３】
0004483096.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004483096.tif 000008
【図８】
0004483096.tif 000009
【図９】
0004483096.tif 000010
【図１０】
0004483096.tif 000011