(57)【要約】【課題】底部の厚みが周壁部の厚みより小さい環状部品を低コストに製造することができる環状鍛造部品の製造方法を提供すること。【解決手段】準備した環状素材を鍛造加工して、環状の中間底部４２と、この中間底部４２の一面側に形成された第一中間周壁部４３Ａと、中間底部４２の他面側に形成された第二中間周壁部４３Ｂとを有する中間部品４を得、この中間部品４の中間底部４２をその底面に沿って二分して一対の環状鍛造部品を得るようにした。【選択図】図４
2007276101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の底部と該底部の一面側に形成された周壁部とを有し、該底部の厚みが該周壁部の厚みより小さい環状鍛造部品の製造方法であって、
環状素材を準備する工程と、
前記環状素材に鍛造加工を施して、環状の中間底部と、該中間底部の一面側に形成された第一中間周壁部と、該中間底部の他面側に形成された第二中間周壁部と、を有する中間部品を得る鍛造工程と、
前記中間部品の中間底部を該中間底部に沿って二分して一対の前記環状鍛造部品を得る分離工程と、
を含むことを特徴とした環状鍛造部品の製造方法。
【請求項２】
前記中間部品の中間底部の厚みが前記第一中間周壁部または前記第二中間周壁部の厚みより大きいことを特徴とした請求項１記載の環状鍛造部品の製造方法。
【請求項３】
前記鍛造工程により得られた前記中間部品に切削加工を施す切削工程を行い、その後、前記分離工程を行うことを特徴とした請求項１または請求項２記載の環状鍛造部品の製造方法。
【請求項４】
前記切削工程が、
前記中間部品の第一中間周壁部を第一チャックにより保持する第一保持ステップと、
前記第一チャックで保持した前記中間部品の第二中間周壁部及び／又は中間底部を切削加工する第一切削ステップと、
前記第一切削ステップを行った前記中間部品の第二中間周壁部を第二チャックにより保持した後、前記第一チャックによる前記第一中間周壁部の保持を解除する第二保持ステップと、
前記第二チャックで保持した前記中間部品の第一中間周壁部及び／又は中間底部を切削加工する第二切削ステップと、
を含むことを特徴とした請求項３記載の環状鍛造部品の製造方法。
【請求項５】
前記分離工程において、前記第一チャックにより前記中間部品の第一中間周壁部を保持し、前記第二チャックにより該中間部品の第二中間周壁部を保持することを特徴とした請求項４記載の環状鍛造部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、底部の厚みが周壁部の厚みより小さい環状鍛造部品の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車のトランスミッションにおいて、ベアリングやワンウェイクラッチを保持するための部品として、図９及び図１０に示すような環状部品（１０Ａ・１０Ｂ）が使用される。この環状部品（１０Ａ・１０Ｂ）は、中央に円形の通孔（１１Ａ・１１Ｂ）が開設された環状の底部（１２Ａ・１２Ｂ）と、この底部の一面側に形成された円筒形状の周壁部（１３Ａ・１３Ｂ）とを有し、底部の厚み（Ｔ１Ａ・Ｔ１Ｂ）が、周壁部の厚み（Ｔ２Ａ・Ｔ２Ｂ）よりも小さく形成されている。図１０に示すように、一方の環状部品１０Ｂの厚肉の周壁部１３Ｂの外面と、他方の環状部品１０Ａの厚肉の周壁部１３Ａの内面との間でベアリングＢ等を保持する。
【０００３】
従来、このような周壁部に比べ底部の厚みが小さい環状部品を製造する方法としては、鋼板を絞り加工して周壁部を形成し、その後、切削加工によって底部を薄肉にする方法が一般的である。プレス加工によって直接、薄肉の底部を鍛造成形するには、極めて大きな成形荷重が必要となり、大型のプレス装置を使用しなければならないからである。しかしながら、この切削加工による製造方法は、底部における切削代が大きく、このことが製造コストを押し上げる難点があった。なお、下記の特許文献１には、中央部に凹所を有するプレート状の冷間鍛造品の製造方法が記載されている。
【特許文献１】ＷＯ０１／０２６８４０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、従来の環状部品の製造方法に上記のような難点があったことに鑑みて為されたもので、底部の厚みが周壁部の厚みより小さい環状部品を低コストに製造することができる環状鍛造部品の製造方法を提供することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、環状の底部と該底部の一面側に形成された周壁部とを有し、該底部の厚みが該周壁部の厚みより小さい環状鍛造部品の製造方法であって、
環状素材を準備する工程と、
前記環状素材に鍛造加工を施して、環状の中間底部と、該中間底部の一面側に形成された第一中間周壁部と、該中間底部の他面側に形成された第二中間周壁部と、を有する中間部品を得る鍛造工程と、
前記中間部品の中間底部を該中間底部に沿って二分して一対の前記環状鍛造部品を得る分離工程と、を含むことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明は、前記中間部品の中間底部の厚みが前記第一中間周壁部または前記第二中間周壁部の厚みより大きいことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明は、前記鍛造工程により得られた前記中間部品に切削加工を施す切削工程を行い、その後、前記分離工程を行うことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前記切削工程が、
前記中間部品の第一中間周壁部を第一チャックにより保持する第一保持ステップと、
前記第一チャックで保持した前記中間部品の第二中間周壁部及び／又は中間底部を切削加工する第一切削ステップと、
前記第一切削ステップを行った前記中間部品の第二中間周壁部を第二チャックにより保持した後、前記第一チャックによる前記第一中間周壁部の保持を解除する第二保持ステップと、
前記第二チャックで保持した前記中間部品の第一中間周壁部及び／又は中間底部を切削加工する第二切削ステップと、
を含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前記分離工程において、前記第一チャックにより前記中間部品の第一中間周壁部を保持し、前記第二チャックにより該中間部品の第二中間周壁部を保持することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る環状鍛造部品の製造方法によれば、鍛造工程によって中間底部と第一中間周壁部と第二中間周壁部とを有する中間部品を成形し、その後、分離工程により中間底部をこの底部に沿って二分することによって、一対の環状鍛造部品を製造することができるので、中間部品の中間底部の厚みを、それぞれの環状鍛造部品の底部の厚みを合計した値よりも大きく設定することができる。したがって、各環状鍛造部品を直接、鍛造成形する場合に比べ、格段に小さな成形荷重で中間部品を鍛造成形することができ、環状鍛造部品を低コストに製造することができる。この中間部品の中間底部の厚みを第一中間周壁部および第二中間周壁部の厚みよりも大きく設定すれば、より小さい成形荷重で中間部品を鍛造成形し得る。
【００１１】
また、中間部品の中間底部から突出する第一中間周壁部または第二中間周壁部を第一チャックまたは第二チャックで保持すれば、この中間部品を簡単かつ確実に固定することができ、中間部品に対する切削工程や分離工程の作業能率を向上させることができ、より低コストに環状鍛造部品を製造し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本実施形態の環状鍛造部品の製造方法について、図１〜図６を参照しながら工程順に説明する。
【００１３】
まず、準備工程として、図１（ｃ）に示す環状素材３を準備する。この環状素材３は、所定の厚みを有し、中央に円形の貫通孔３１が開設された円環状に形成されている。本実施形態では、図１（ａ）に示すように、丸棒鋼材を所定長さに切断して円柱形状の素材１を得、次いで、図１（ｂ）に示すように、素材１を冷間鍛造により据え込み成形して円板形状の素材２を得、そして、この素材２の中央を円形に打ち抜き加工することによって、環状素材３を得ている。
【００１４】
次に、図１（ｄ）に示すように、環状素材３に対して冷間で鍛造加工を施す鍛造工程を行うことによって中間部品４を得る。この中間部品４は、円環状の中間底部４２と、この中間底部４２の一面側（下面側）の外周縁に形成された第一中間周壁部４３Ａと、中間底部４２の他面側（上面側）の内周縁に形成された第二中間周壁部４３Ｂとを有している。そして、中間底部４２の厚みＳ４が、第一中間周壁部４３Ａの厚みＳ５Ａ、及び第二中間周壁部４３Ｂの厚みＳ５Ｂよりも大きく形成されている。
【００１５】
また、本実施形態では、この鍛造工程によって、中間底部４２の一面側（下面側）の内周縁に円環形状の内向きフランジ部４４を成形し、この内向きフランジ部４４の内周縁に円形状の通孔４１を成形している。この内向きフランジ部４４の厚みは、第一中間周壁部４３Ａの厚みＳ５Ａよりも小さく成形されているが、内向きフランジ部４４の内周縁には壁部は存在しない。したがって、大きな成形荷重をかけることなく内向きフランジ部４４を成形することができる。
【００１６】
また、この鍛造工程によって、中間底部４２の他面側（上面側）の外周縁に円環状の外向きフランジ部４５を成形し、この外向きフランジ部４５の外周縁に円筒形状の取付壁部４６を成形している。この外向きフランジ部４５の厚みは、第二中間周壁部４３Ｂの厚みＳ５Ｂよりも小さく成形されており、また、外向きフランジ部４５の外周縁には取付壁部４６が成形されているが、この取付壁部４６の厚みＳ６は、外向きフランジ部４５の厚みとほぼ同じである。したがって、外向きフランジ部４５及び取付壁部４６についても、それ程大きな成形荷重をかけることなく成形することができる。
【００１７】
次に、図２及び図３に示すように、中間部品４に対し切削加工を施す切削工程を行う。本実施形態では、切削工程として、以下のステップを順に行う。まず、図２に示すように中間部品４の第一中間周壁部４３Ａを公知の第一チャックＣ１で挟んで保持する第一保持ステップを行い、次に、第一チャックＣ１で保持した中間部品４の第二中間周壁部４３Ｂ等をバイト等の切削工具Ｂ１で切削加工する第一切削ステップを行う（図２参照）。そして、第一チャックＣ１で第一中間周壁部４３Ａを保持したまま、第二中間周壁部４３Ｂを公知の第二チャックＣ２で挟んで保持し、その後、第一チャックＣ１による保持を解除する第二保持ステップを行い、次に、第二チャックＣ２で保持した中間部品４の第一中間周壁部４３Ａ等をバイト等の切削工具Ｂ２で切削加工する第二切削ステップを行う（図３参照）。
【００１８】
本実施形態では、上記第一切削ステップにおいて、切削工具Ｂ１を適宜に変更しながら中間部品４の第二中間周壁部４３Ｂ、中間底部４２の他面側、内向きフランジ部４４の他面側、外向きフランジ部４５の他面側、及び取付壁部４６に対しそれぞれ、仕上げ切削加工を施す。そして、内向きフランジ部４４に、通孔４１を囲むように複数の止着孔４７を開設する。また、上記第二切削ステップにおいて、切削工具Ｂ２を適宜に変更しながら、中間部品４の第一中間周壁部４３Ａ、中間底部４２の一面側、及び内向きフランジ部４４の一面側に対しそれぞれ、仕上げ切削加工を施す。
【００１９】
なお、本実施形態では、図２に示すように、上記第一保持ステップにおいて、第一チャックＣ１により第一中間周壁部４３Ａの外面を挟んで中間部品４を保持しているが、第一中間周壁部４３Ａの内面を他のチャックで支えて保持するようにしても良い。また、図３に示す第二保持ステップにおいて、第二チャックＣ２で第二中間周壁部４３Ｂの外面を挟んで保持する代わりに、第一中間周壁部４３Ａの内面を他のチャックで支えて保持しても良く、また、取付壁部４６の外面或いは内面を支えて保持しても良い。
【００２０】
次に、図４及び図５に示すように、上記切削工程を行った中間部品４の中間底部４２を中間底部４２に沿って二分する分離工程を行う。本実施形態では、図４に示すように、第一チャックＣ１で中間部品４の第一中間周壁部４３Ａを保持するとともに、第二チャックＣ２で第二中間周壁部４３Ｂを保持し、この状態で、中間部品４を回転させながら中間底部４２の外周面の中央をバイト等の切削工具Ｂ３で切削してゆくことによって、中間底部４２を中間底部４２の底面（一面及び他面）に平行に切断する。図４中の符号Ａ１で指示する一点鎖線は切削工具Ｂ３による切削代を示す。
【００２１】
この分離工程によって、図５に示すように、一つの中間部品４から一対の環状鍛造部品５Ａ・５Ｂを得る。なお、本実施形態では、分離工程後、第一チャックＣ１で環状鍛造部品５Ａを保持しながら、分離工程時の切断面５０Ａに仕上げ切削加工を施し、また、第二チャックＣ２で環状鍛造部品５Ｂを保持しながら、分離工程時の切断面５０Ｂに仕上げ切削加工を施しているが、各切断面の仕上げ加工は必ずしも行う必要はない。
【００２２】
こうして得られた一対の環状鍛造部品５Ａ・５Ｂは、図６に示すように、中央に円形の通孔５１Ａ・５１Ｂが開設された環状の底部５２Ａ・５２Ｂと、これら底部の一面側に形成された円筒状の周壁部５３Ａ・５３Ｂとを有しており、底部５２Ａ・５２Ｂの厚みＴ５Ａ・Ｔ５Ｂが、周壁部の厚みＴ６Ａ・Ｔ６Ｂよりも小さく成形されている。環状鍛造部品５Ａは、底部５２Ａの外周縁に周壁部５３Ａが形成されており、底部５２Ａには複数の止着孔５４Ａが開設されている。また、環状鍛造部品５Ｂは、底部５２Ｂの内周縁に周壁部５３Ｂが形成されており、底部５２Ｂの外周縁には、底部５２Ｂの厚みＴ５Ｂとほぼ同じ厚みＴ７を有する円筒形状の取付壁部５４Ｂを備えている。
【００２３】
このように、本実施形態の環状鍛造部品の製造方法にあっては、まず、鍛造工程によって中間底部４２を有する中間部品４を成形し、その後、分離工程により中間底部４２をその底面に沿って二分することによって、一対の環状鍛造部品５Ａ・５Ｂを製造している。したがって、鍛造成形する中間部品４の中間底部４２の厚みＳ４を、環状鍛造部品５Ａの底部５２Ａの厚みＴ５Ａと環状鍛造部品５Ｂの底部５２Ｂの厚みＴ５Ｂとを合計した値よりも大きく設定することができる。したがって、個々の環状鍛造部品を直接、鍛造成形する場合に比べ、格段に小さな成形荷重で中間部品４を鍛造成形することができ、環状鍛造部品５Ａ・５Ｂを低コストに製造することができる。
【００２４】
また、本実施形態では、中間部品４の中間底部４２の厚みＳ４を、第一中間周壁部４３Ａの厚みＳ５Ａ、および第二中間周壁部４３Ｂの厚みＳ５Ｂよりも大きく設定している。したがって、より小さい成形荷重で中間部品４を鍛造成形することができ、より低コストに環状鍛造部品５Ａ・５Ｂを製造することができる。
【００２５】
また、このように中間部品４の中間底部４２の厚みＳ４を、環状鍛造部品５Ａ・５Ｂの底部の厚みＴ５Ａ・Ｔ５Ｂより大きく設定できるので、この中間部品４に対して表面硬化等の熱処理を行うようにすれば、個々の環状鍛造部品５Ａ・５Ｂに対して熱処理する場合よりも熱処理歪みを小さくすることができ、環状鍛造部品の歩留まりを向上させることができる。
【００２６】
更にまた、本実施形態では、中間部品４の中間底部４２から突出する第一中間周壁部４３Ａまたは第二中間周壁部４３Ｂを、第一チャックＣ１または第二チャックＣ２で保持することによって、中間部品４を簡単かつ確実に固定することができる。したがって、中間部品４に対する切削工程や分離工程の作業能率を大幅に向上させることができ、このことによっても、環状鍛造部品の製造コストを低減化することができる。
【００２７】
以上、本実施形態の環状鍛造部品の製造方法について説明したが、本発明はその他の形態でも実施することができる。
【００２８】
例えば、上記実施形態では、第一中間周壁部４３Ａと第二中間周壁部４３Ｂとを有する中間部品４から、互いに形状が異なる一対の環状鍛造部品５Ａ・５Ｂを製造しているが、本発明は決してこれに限定されるものではなく、図７に示すように、中間部品７から、形状が同一の一対の環状鍛造部品８・８を製造するようにしても良い。
【００２９】
即ち、まず、図７（ａ）に示すように、中央に円形の貫通孔６１を有する円環状の環状素材６を準備し、次に、この環状素材６に対し冷間で鍛造工程を行うことによって、中間部品７を鍛造成形する。この中間部品７は、図７（ｂ）に示すように、円環状の中間底部７２と、この中間底部７２の一面側の外周縁に形成された第一中間周壁部７３Ａと、中間底部７２の他面側の外周縁に形成された第二中間周壁部７３Ｂとを有し、第一中間周壁部７３Ａと第二中間周壁部７３Ｂとが同一形状に成形されている。そして、中間底部７２の厚みＳ７が、第一中間周壁部７３Ａおよび第二中間周壁部７３Ｂの厚みＳ８より大きく形成されている。この中間部品７の中間底部７２をその底面に沿って真中で二分すれば、図７（ｃ）に示すように、一対の同一形状の環状鍛造部品８・８を製造することができる。図中の符号Ａ２で指示する一点鎖線は中間部品７の切削代を示す。個々の環状鍛造部品８は、中央に円形の通孔８１が開設された環状の底部８２と、底部８２の一面側に形成された円筒状の周壁部８３とを有し、底部８２の厚みＴ８が、周壁部８３の厚みＴ９より小さく成形されている。
【００３０】
また、上記実施形態では、丸棒鋼材を所定長さに切断して円柱形状の素材１を得、次いで、この素材１を冷間鍛造により据え込み成形して円板形状の素材２を得、そして、この素材２の中央を円形に打ち抜き加工することによって環状素材３を得ているが、本発明は勿論これに限定されるものではなく、例えば、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、所定寸法の丸パイプ材９０を所定長さに輪切りすることによって環状素材９を得るようにしても良い。この丸パイプ材９０は、熱間圧延されたパイプ材をそのまま用いても良く、或いは、熱間圧延されたパイプ材を冷間引き抜き加工し、その後焼鈍処理等の熱処理を施したものを使用しても良い。また、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、環状素材９に対し鍛造加工を施して中間素材４０を成形し、その後、この中間素材４０に対して鍛造加工を施すことによって中間部品４を得るようにしても良い。勿論、丸パイプ材を輪切りして得た環状素材に対し鍛造加工を施すことによって、図７（ｂ）に示す中間部品７を得るようにしても良い。
【００３１】
また、上記実施形態では、鍛造工程を冷間にて行っているが、本発明は、勿論これに限定されるものではなく、熱間鍛造加工や温間鍛造加工を行っても良い。また、上記実施形態では、分離工程として切削加工を行っているが、突っ切り加工や剪断加工による分離を行っても良い。
【００３２】
また、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内で、当業者の知識に基づいて種々の改良、修正、変形を加えた態様で実施し得るものである。また、同一の作用又は効果が生じる範囲内でいずれかの発明特定事項を他の技術に置換した形態で実施しても良く、また、一体に構成されている発明特定事項を複数の部材から構成したり、複数の部材から構成されている発明特定事項を一体に構成した形態で実施したりしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本実施形態の環状鍛造部品の製造方法の準備工程及び鍛造工程を説明する横断面図である。
【図２】同製造方法の切削工程を説明する横断面図である。
【図３】同製造方法の切削工程を説明する横断面図である。
【図４】同製造方法の分離工程を説明する横断面図である。
【図５】同製造方法の分離工程を説明する横断面図である。
【図６】同製造方法により得られた環状鍛造部品の横断面図である。
【図７】本発明に係る環状鍛造部品の製造方法の他の変形例の工程の概略を説明する横断面図である。
【図８】本発明に係る環状鍛造部品の製造方法の更に他の変形例の工程の概略を説明する横断面図である。
【図９】従来の環状部品の横断面図である。
【図１０】従来の環状部品の使用例を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
３、６、９；環状素材
４、７；中間部品
４２、７２；中間底部
Ｓ４、Ｓ７；（中間底部の）厚み
４３Ａ、７３Ａ；第一中間周壁部
Ｓ５Ａ、Ｓ８；（第一中間周壁部の）厚み
４３Ｂ、７３Ｂ；第二中間周壁部
Ｓ５Ｂ、Ｓ８；（第二中間周壁部の）厚み
５Ａ、５Ｂ、８；環状鍛造部品
５２Ａ、５２Ｂ、８２；底部
Ｔ５Ａ、Ｔ５Ｂ、Ｔ８；（底部の）厚み
５３Ａ、５３Ｂ、８３；周壁部
Ｔ６Ａ、Ｔ６Ｂ、Ｔ９；（周壁部の）厚み
Ｃ１  第一チャック
Ｃ２  第二チャック
【図１】
2007276101.tif 000003
【図２】
2007276101.tif 000004
【図３】
2007276101.tif 000005
【図４】
2007276101.tif 000006
【図５】
2007276101.tif 000007
【図６】
2007276101.tif 000008
【図７】
2007276101.tif 000009
【図８】
2007276101.tif 000010
【図９】
2007276101.tif 000011
【図１０】
2007276101.tif 000012