JP2763762B2 - 内径スプラインシャフトの成形方法 - Google Patents
内径スプラインシャフトの成形方法Info
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- Japan
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- inner diameter
- spline
- spline shaft
- diameter
- forming method
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21C—MANUFACTURE OF METAL SHEETS, WIRE, RODS, TUBES OR PROFILES, OTHERWISE THAN BY ROLLING; AUXILIARY OPERATIONS USED IN CONNECTION WITH METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL
- B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
- B21C37/06—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape of tubes or metal hoses; Combined procedures for making tubes, e.g. for making multi-wall tubes
- B21C37/15—Making tubes of special shape; Making tube fittings
- B21C37/20—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls
- B21C37/202—Making helical or similar guides in or on tubes without removing material, e.g. by drawing same over mandrels, by pushing same through dies ; Making tubes with angled walls, ribbed tubes and tubes with decorated walls with guides parallel to the tube axis
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21K—MAKING FORGED OR PRESSED METAL PRODUCTS, e.g. HORSE-SHOES, RIVETS, BOLTS OR WHEELS
- B21K1/00—Making machine elements
- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
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- B21K1/06—Making machine elements axles or shafts
- B21K1/066—Making machine elements axles or shafts splined
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
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- B21K1/28—Making machine elements wheels; discs
- B21K1/30—Making machine elements wheels; discs with gear-teeth
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49462—Gear making
- Y10T29/49467—Gear shaping
- Y10T29/49474—Die-press shaping
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Forging (AREA)
- Shafts, Cranks, Connecting Bars, And Related Bearings (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、特に自動車用のプ
ロペラシャフトを構成する内径に長尺のスプラインを有
する製品の製造方法に関するものである。
ロペラシャフトを構成する内径に長尺のスプラインを有
する製品の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来行なわれていた内径長尺スプライン
の成形方法としては、ブローチ加工によるものが一般的
であった。内径を冷間鍛造によりスプライン成形する方
法も試みられていたが、最適な成形ランドの形状、寸法
が確立されていなかった。
の成形方法としては、ブローチ加工によるものが一般的
であった。内径を冷間鍛造によりスプライン成形する方
法も試みられていたが、最適な成形ランドの形状、寸法
が確立されていなかった。
【0003】ブローチによる長尺スプライン成形方法で
は、ブローチの刃が長大となり、それに伴ないブローチ
加工機も必然的に大型のものとなる、モジュールが大き
なスプライン加工の場合は、この傾向がさらに強くな
る。
は、ブローチの刃が長大となり、それに伴ないブローチ
加工機も必然的に大型のものとなる、モジュールが大き
なスプライン加工の場合は、この傾向がさらに強くな
る。
【0004】冷間鍛造成形の場合は、最適な成形ランド
の形状、寸法が確定せず、寸法的に不安定な製造を行な
っていた。
の形状、寸法が確定せず、寸法的に不安定な製造を行な
っていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、冷間鍛造法
によって、内径長尺スプラインを有する製品の歩留まり
を向上させると同時に、成形ランドの形状、寸法を最適
に規定することにより、安定した内径スプラインの成形
を可能にしたものである。
によって、内径長尺スプラインを有する製品の歩留まり
を向上させると同時に、成形ランドの形状、寸法を最適
に規定することにより、安定した内径スプラインの成形
を可能にしたものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、中空素材の内
径を冷間鍛造によりスプライン成形するに当り、素材内
径と工具ガイド部外径とのクリアランスaが下記式
(1)、さらに成形ランド小径に対して素材内径との差
bが下記式(2)、かつ、成形ランドアプローチ角度θ
が下記式(3)として成形することを特徴とする内径ス
プラインシャフトの成形方法である。
径を冷間鍛造によりスプライン成形するに当り、素材内
径と工具ガイド部外径とのクリアランスaが下記式
(1)、さらに成形ランド小径に対して素材内径との差
bが下記式(2)、かつ、成形ランドアプローチ角度θ
が下記式(3)として成形することを特徴とする内径ス
プラインシャフトの成形方法である。
【0007】
【数2】 ただし、d:素材内径、D:素材外径、m:モジュー
ル、n:歯数である。
ル、n:歯数である。
【0008】すなわち、本発明は数々の試験により、素
材の内径と外径、工具ガイド部の外径、工具スプライン
成形ランドの小径、スプラインのモジュールと歯数を要
因として特定の関係を見出し、最適な成形を可能とした
ものである。因にa,b,d,Dは図1に示す。すなわ
ち図1は素材1と工具2との関係を示す左半分の図でa
は素材内径dと工具ガイド部3の外径とのクリアランス
である。bは、成形ランド小径4と素材1の内径との差
である。θはランドアプローチ角度である。
材の内径と外径、工具ガイド部の外径、工具スプライン
成形ランドの小径、スプラインのモジュールと歯数を要
因として特定の関係を見出し、最適な成形を可能とした
ものである。因にa,b,d,Dは図1に示す。すなわ
ち図1は素材1と工具2との関係を示す左半分の図でa
は素材内径dと工具ガイド部3の外径とのクリアランス
である。bは、成形ランド小径4と素材1の内径との差
である。θはランドアプローチ角度である。
【0009】式(1)により0≦a<0.2の範囲にあ
れば成形可能であるが、aが0未満であれば成形中に中
空素材が座屈し、0.2以上になると成形中での素材の
傾き、たおれが発生し、加工のバラツキが大きくなり、
品質に悪影響を与える。aの最適の範囲は0.05〜
0.15mmである。
れば成形可能であるが、aが0未満であれば成形中に中
空素材が座屈し、0.2以上になると成形中での素材の
傾き、たおれが発生し、加工のバラツキが大きくなり、
品質に悪影響を与える。aの最適の範囲は0.05〜
0.15mmである。
【0010】式(2)により0≦b<2.0の範囲であ
れば長尺スプラインの形状が最適となるが、bが0未満
であればスプラインが割れたり、又、bが2.0以上と
なると、スプラインの形状が悪化する。bの最適範囲は
0.5〜1.5mmである。
れば長尺スプラインの形状が最適となるが、bが0未満
であればスプラインが割れたり、又、bが2.0以上と
なると、スプラインの形状が悪化する。bの最適範囲は
0.5〜1.5mmである。
【0011】さらに成形ランドアプローチ角度θは式
(3)の条件を満足させる必要がある。θの最適角度は
35〜50°である。
(3)の条件を満足させる必要がある。θの最適角度は
35〜50°である。
【0012】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を実施例
をもって説明する。
をもって説明する。
【0013】材質S43Cの素材を切断して図2に示す
寸法の単位素材を作製した。ついでこれを球状化焼鈍
し、ショットブラストにより図3に示す加工素材とし
た。これを表面処理して断面減少率50%で前方押出し
し、図4に示す被成形体を作製した。ついで、焼鈍、表
面処理して断面減少率20%で内径スプラインを冷間鍛
造成形し、図5に示す成形体を作製した。図6は内径ス
プライン部の詳細を示す図である。
寸法の単位素材を作製した。ついでこれを球状化焼鈍
し、ショットブラストにより図3に示す加工素材とし
た。これを表面処理して断面減少率50%で前方押出し
し、図4に示す被成形体を作製した。ついで、焼鈍、表
面処理して断面減少率20%で内径スプラインを冷間鍛
造成形し、図5に示す成形体を作製した。図6は内径ス
プライン部の詳細を示す図である。
【0014】以上の加工における諸元をまとめると下記
のとおりである。
のとおりである。
【0015】素材内径d:79.1mm 素材外径D:93mm amm:d−(工具ガイド部外径)=0.1 bmm:(成形ランド小径−d)=1.0 アプローチ角度θ:45° モジュールm:2 歯数n:40
【0016】
【発明の効果】成形ランドアプローチ角度を調整するこ
とにより、スプライン小径部の形状精度が良くなる。素
材内径と工具ガイド部外径のクリアランスを0以上0.
2mm未満とすることにより成形中での素材の傾き、倒
れを防止することができる。成形ランド小径に対し、素
材内径との差を0以上2.0mmm未満とすることは、
大きすぎるとスプラインが張らず、また、小さすぎると
割れが生じたりするため、これを最適の範囲とすること
ができる。
とにより、スプライン小径部の形状精度が良くなる。素
材内径と工具ガイド部外径のクリアランスを0以上0.
2mm未満とすることにより成形中での素材の傾き、倒
れを防止することができる。成形ランド小径に対し、素
材内径との差を0以上2.0mmm未満とすることは、
大きすぎるとスプラインが張らず、また、小さすぎると
割れが生じたりするため、これを最適の範囲とすること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】素材と加工工具の寸法関係の説明図である。
【図2】成形用出発素材の寸法説明図である。
【図3】表面加工後の寸法説明図である。
【図4】焼鈍、表面処理後の被加工体の寸法説明図であ
る。
る。
【図5】スプライン加工成形体の寸法説明図である。
【図6】内径スプライン部の詳細を示す図である。
1 素材 2 工具
Claims (1)
- 【請求項1】 中空素材の内径を冷間鍛造によりスプラ
イン成形するに当り、素材内径と工具ガイド部外径との
クリアランスaが下記式(1)、さらに成形ランド小径
に対して素材内径との差bが下記式(2)、かつ、成形
ランドアプローチ角度θが下記式(3)として成形する
ことを特徴とする内径スプラインシャフトの成形方法。 【数1】 ただし、d:素材内径、D:素材外径、m:モジュー
ル、n:歯数
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8091126A JP2763762B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 内径スプラインシャフトの成形方法 |
US08/781,269 US5730018A (en) | 1996-04-12 | 1997-01-10 | Method of forming internal spline shaft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8091126A JP2763762B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 内径スプラインシャフトの成形方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09276978A JPH09276978A (ja) | 1997-10-28 |
JP2763762B2 true JP2763762B2 (ja) | 1998-06-11 |
Family
ID=14017844
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8091126A Expired - Fee Related JP2763762B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 内径スプラインシャフトの成形方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5730018A (ja) |
JP (1) | JP2763762B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6634078B1 (en) * | 1999-04-28 | 2003-10-21 | Torque-Traction Technologies, Inc. | Method of manufacturing a splined member for use in a slip joint |
US6293164B1 (en) | 1999-06-30 | 2001-09-25 | Trw Inc. | Rack and pinion steering apparatus and method for manufacturing a helical pinion |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01170544A (ja) * | 1987-12-26 | 1989-07-05 | M H Center:Kk | ヘリカルインターナルギアの塑性加工装置 |
US4878370A (en) * | 1988-08-15 | 1989-11-07 | Ford Motor Company | Cold extrusion process for internal helical gear teeth |
JP2914058B2 (ja) * | 1992-10-22 | 1999-06-28 | トヨタ自動車株式会社 | スプライン成形方法 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP8091126A patent/JP2763762B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-01-10 US US08/781,269 patent/US5730018A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5730018A (en) | 1998-03-24 |
JPH09276978A (ja) | 1997-10-28 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980310 |
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