JPH0481242A

JPH0481242A - 内外スプライン成形装置

Info

Publication number: JPH0481242A
Application number: JP19100690A
Authority: JP
Inventors: Masami Obara; 正美小原
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1990-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1992-03-13

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、第４図にその一例が示されるように、一端側
に形成されたフランジ２ｄと、同側端面から伸びる円柱
状内周面２ａを有する内孔２ｃと、それに同軸の円柱状
外周面２ｂとを有するワーク２に対し、前記内周面２ａ
に内スプラインを、前記外周面２ｂに外スプラインを一
回の作動サイクルで成形する装置に関する。

〔従来の技術〕

上記ワーク２に対して内外スプラインを成形する場合、
内スプラインは歯切加工で成形し、外スプラインは転造
加工で成形することが多い。第７図に上記方法により内
スプライン３ａ、外スプライン３ｂが成形された後のワ
ーク２が示されている。

また、冷間鍛造により内外スプライン３ａ１３ｂを一回
の作動ザイクルで成形する装置も知られており、この装
置の部分断面図が第６図に示されている。

この装置は、パンチ４とダイス６とを有している。パン
チ４は略円柱修状のダイス６と同軸に配置されており、
パンチ４の軸部の先端外周にはワーク２の内孔２ｃ（第
４図参照）の内径より僅かに大きな径の内スプライン成
形歯４ａが設けられている。

ダイス６は、ワーク保持部６ａと外スプライン成形部６
ｂとから構成されている。ワーク保持部６ａは内部に径
の異なる三つの孔が同軸に段差を有して設けられている
。孔６ｅはワーク２のフランジ２ｄが内部を摺動可能な
大きさの内径を有しており、孔６ｆはワーク２の内孔２
ｃの外周２ｅが内部を摺動可能な大きさの内径を有して
いる。

そして、孔６ｈはワーク２の円柱状外周面２ｂが内部を
摺動可能な大きさの内径を有している。このためワーク
２かダイスＧ内にセットされるとワーク２の周囲か半径
方向外側から規制され、ワク２はパンチ４と同軸に配置
される。

外スプライン成形部６ｂは上記ワーク保持部６ａの孔６
１１と同軸同径の孔６１（を有しており、その内周面に
は外スプライン成形歯６Ｃが設けられている。

ワーク２がダイス６にセットされた状態、即ち、第６図
に示すようにワーク２の円柱状外周面２ｂの下端部が外
スプライン成形歯６Ｃに当接した状態で装置が駆動され
ると、パンチ４が下降して先端に内スプライン成形歯４
ａを備える軸部がワーク２の内孔２Ｃの円柱状内周面２
ａを押圧しつつ摺動を開始する。これによって、ワーク
２は図中下向きに内スプライン成形力を受ける。しかし
ながら、前述のようにワーク２の円柱状外周面２ｂの下
端部は外スプライン成形歯６Ｃに当接しており、かつ、
−船釣に外スプライン成形歯６Ｃがワーク２の円柱状外
周面２ｂに外スプラインを成形する力、即ち、外スプラ
イン成形力のほうが成形面積の関係で内スプライン成形
力よりも大きいために、ワーク２は下方向の動きが規制
される。

このため内スプラインが先に成形される。

パンチ４がワーク２の円柱状内周面２ａの所定位置まで
進入して内スプラインの成形が完了すると、パンチ４と
ワーク２との相対運動は規制されて、ワーク２はパンチ
４と一体となって下降を開始し、ワーク２の円柱状外周
面２ｂは外スプライン成形歯６ｃを押圧しつつ孔６に内
を摺動して外スプラインが成形される。そして、ワーク
２のフランジ２ｄの下端面がダイス６の段差６ｄに当接
した段階でワーク２の動きは規制され外スプラインが完
成する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、歯切加工で内スプラインを成形し、転造
加工で外スプラインを成形する方法では各々のスプライ
ンを成形するにあたり別々の作業工程が必要となること
から生産性が悪く、また加工費も高くなってしまう。

次に、冷間鍛造による方法では、内スプライン３ａが外
スプライン３１〕よりも先に成形されるため（内スプラ
イン成形力より外スプライン成形力の方が大きい為）、
第６図に示すように内スプライン３ａが成形される際に
は、ワーク２の内孔２Ｃの外周２ｅはダイス６によって
半径方向外側から規制された状態にない。このため、内
孔２Ｃの円柱状内周面２ａがパンチ６に押圧されるとき
（こ外周２ｅが外側に変形する。外周２ｅに変形力（生
じると、ダイス６内においてワーク２の摺動が不良とな
りワーク２に疵が発生する。またスプラインの成形精度
も低下する。

本発明は上記従来技術の問題に鑑み、内外スプラインを
歩留り良く、かつ生産性良く成形できる装置を得ようと
するものである。

〔課題を解決するための手段〕

」二記の課題は、一端側に形成されたフランジと、同側
端面から伸びる円柱状内周面を有する内孔と、それに同
軸の円柱状外周面とを有するワークに対し、前記内周面
に内スプラインを成形し、前記外周面には前記内スプラ
インの成形力以上の成形力を必要とする外スプラインを
成形する装置であって、前記ワークの外周面を進退可能に収容する保持孔と、同
保持孔内周上に固定された外スプライン成形歯とを備え
る第２ダイスと、前記第２ダイスに対しワークの軸方向に所定距離移動可
能であり、前記ワークの内スプラインが成形される内孔
の外周を半径方向外側から規制する第１ダイスと、前記ワークの内孔中に進入可能であり、外周に内スプラ
イン成形歯を備えるパンチとを有し、前記パンチには、
前記ワーク内孔内に所定距離進入して内スプラインを成
形したときに前記ワークと当接し、パンチがさらに進入
しようとしたときには前記ワークをパンチと共に移動さ
せるための当接面が形成されていることを特徴とする内
外スプライン成形装置によって解決される。

〔作　用〕

上記構造の装置によると、ワークは第１ダイスによって
内スプラインが成形される内孔に対応する外周が半径方
向外側から規制された状態で保持される。

このため、この状態でパンチがワークの内孔中に挿入さ
れると、内スプラインが成形される部位の外周が半径方
向外側から規制された状態でパンチが挿入されることに
なり、内スプラインが成形されるときに外周が半径方向
外側に変形することがない。

次に内スプラインの成形が完了してパンチの当接面がワ
ークに当接し、今度はワークがパンチとともに移動する
と、ワークの円柱状外周面が第２ダイスの外スプライン
成形歯に押圧されて外スプラインが成形される。

〔実施例〕

以下、図面を参照して実施例を具体的に説明する。

第４図は、スプラインを成形する前のワーク２の部分断
面図である。

ワーク２は一端側に形成されたフランジ２ｄと、同側端
面から伸びる円柱状内周面２ａを有する内孔２ｃと、そ
れに同軸の円柱状外周面２ｂとを有している略円柱形状
の部材である。

第１図から第３図までは、本発明の一実施例に係る内外
スプライン成形装置１０を用いて上記ワーク２に内外ス
プラインを成形する過程が示されている。

先ず、内外スプライン成形装置ＩＯの説明を行う。図中
２２は装置のベースである。ベース２２は略円柱形状の
台であり、中心に後述するノックアウトピン２４が摺動
可能なように孔２２ａが設けられている。

ベース２２の上には同軸に略円柱形状の第２ダイス１８
が載置されており、ボルト２５で堅固に固定されている
。第２ダイス１８はワーク保持部１８ｃと外スプライン
成形部１８ｂとから構成されている。ワーク保持部１８
ｃは中心にワーク２の円柱状外周面２ｂを進退可能に保
持する保持孔１８ｄを有している。スプライン成形部１
８ｂは上記ワーク保持部１８ｃの保持孔１８ｄと同軸同
径の孔１８ｅを有しており、その内周面には外スプライ
ン成形歯１８ａが設けられている。

第２ダイス１８の上部にはバネ２０を介して第１ダイス
１６が位置している。第１ダイス１６は第２ダイス１８
と同軸で等しい外径を有する略円柱形状の部材であり、
その中心に段差１６ｄを有する孔を備えている。ここで
、段差１６ｄより上部の孔１６ａはワーク２のフランジ
２ｄが軸方向に摺動可能な大きさの内径を有しており、
段差１６ｄより下部の孔１６ｂはワーク２の内孔２ｃの
外周２ｅが軸方向に摺動可能な大きさの内径を有してい
る。このため、ワーク２が軸方向から第１ダイス１６に
収納されると、ワーク２のフランジ２ｄおよび内孔２ｃ
の外周２ｅは半径方向外側から第１ダイス１６によって
規制され、さらに段差１６ｄにワーク２のフランジ２ｄ
の下面が当接する。そして、第１ダイス１６はバネ２０
によって常に第２ダイス１８から離れる方向に付勢され
ている。

第１ダイス１６、第２ダイス１８およびベース２２はそ
の外側を略円筒状のカバー２６に覆われている。ここで
、カバー２６の内径は第１ダイス１６、第２ダイス１８
の外径よりも僅かに大きく製作されている。このため、
第１ダイス１６はカバー２６内で摺動が可能となってい
る。

第２図は内外スプライン成形装置にワーク２がセットさ
れた状態が示されている。

ワーク２はフランジ２ｄの上端面を、フランジ２ｄと等
しい外径を有する円筒状の押え部材１７に支えられ、ま
た円柱状外周面２ｂの下側の端面を軸状のノックアウト
ピン２４に支えられた状態で、即ち、軸方向の両端を押
え部材１７とノックアウトピン２４とに挟まれた状態で
、第１ダイス１６の」ニガから下降して内外スプライン
成形装置１０にセットされる。

そして、ワーク２がセットされると、図に示すようにワ
ーク２のフランジ２ｄはその周囲を第１ダイス１６の孔
１６ａによって支持され、さらにその下面を段差１６ｄ
によって支持される。またワーク２の内孔２ｃの外周２
ｅは第１ダイス１６の孔１６ｂによって支持される。そ
して、ワーク２の円柱状外周面２ｂの周囲は第２ダイス
■８の保持孔１８ｄによって支持され、円柱状外周面２
ｂの下端面は第２ダイス１８に設けられた外スプライン
成形歯１８ａに当接状態で保持される。

ここで、押え部材１７はエジェクタピン１７ａによって
ワーク２を支えるための力を受ける。本実施例において
はエジェクタピン１７ａおよびノックアウトピン２４の
保持力としてエアー圧力あるいはスプリング力等が好適
に使用される。そして、エジェクタピン１７ａの保持力
はノックアウトピン２４の保持力より強く設定されてい
る。したがって、ワーク２は常に図中下方向に移動する
ような力を受はガタッキ防止が図られている。

このようにして、ワーク２がセットされるとラムｌ　（
第１図参照）は下降し、これによって押え部材１７の内
部をパンチ１４が摺動下降し、同時に押え部材１７の周
囲を円筒状の押え部材ケース１４ｂが摺動下降する。

ここでパンチ１４は円柱形状をしており、その先端周囲
に内スプライン成形歯１４ａが設けられている。そして
、内スプライン成形歯１４ａの外径はワーク２の内孔２
ｃの径より規定寸法だけ大きく製作されている。

ラム１の下降によりワーク２の同軸方向からパンチ１４
が下降すると、パンチ１４の内スプライン成形歯１４ａ
を有する先端部分が、ワーク２の内孔２ｃの円柱状内周
面２ａを押圧摺動しつつ内スプラインが成形される。こ
の時、ワーク２の内孔２ｃの外周２ｅは第１ダイス１６
によって常に半径方向外側から規制されているために、
パンチ１４がワーク２の内孔２ｃの円柱状内周面２ａの
内周面を押圧摺動しても外周２ｅが外側に変形すること
はない。また、ワーク２はパンチ１４の押圧によって図
中下向きの内スプライン成形力を受けることになるが、
前述のようにワーク２は円柱状外周面２ｂの下端面が第
２ダイス１８の外スプライン成形歯１８ａに当接してお
り、また外スプライン成形力は内スプライン成形力より
も大きいためにワーク２は下方向に動くことはない。

このようにして、パンチ１４がワーク２の内孔２ｃの円
柱状内周面２ａにスプラインを成形しつつ下降を続け、
パンチ１４の一部分であってパンチ１４の軸方向の位置
決め部材であるスペーサ１４ｃ（第３図参照）の端面１
４ｄが押え部材１７に当接した状態、即ち、スペーサ１
４ｃの端面１４ｄが押え部材１７を介してワーク２に当
接した状態でワーク２に対するパンチ１４の相対運動が
規制される。そして、この時点で内孔２ｃの円柱状内周
面２ａの内スプラインの成形が完了する。

この状態が第３図に示されている。

なお、内スプラインの成形完了時にパンチ１４の先端が
内孔２ｃの底面に当たらないように、適正な厚みのスペ
ーサ１４ｃが選定されて、パンチ１４の適切な位置調整
が行なわれている。

この状態でさらにラム１が下降すると、スペーサ１４ｃ
が押え部材１７を介して、ワーク２のフランジ２ｄを下
方向に押圧し、これによってワーク２のフランジ２ｄが
第１ダイス１６の段差１６ｄを押圧することになる。こ
のため、第１ダイス１６はバネ２０の力に抗して第２ダ
イス１８に接近する。即ち、第１ダイス１６はワーク２
と一体になってカバー２６内を下方向に摺動する。これ
によって、第２ダイス１８の保持孔１８ｄによって周囲
を支持されているワーク２の円柱状外周面２ｂは外スプ
ライン成形歯１８ａに対して押圧されて孔１８ｅ内を摺
動して、円柱状外周面２ｂに外スプラインが成形される
。そして、ラム１が下死点まで降下してパンチの降下が
終了した時点で、ワーク２の円柱状外周面２ｂの外スプ
ラインが完成する。

第１図はラムが下死点まで降下し外スプラインが成形さ
れた状態が示されている。

次にラムｌが再び上昇し、内外スプラインの成形が完了
したワーク２がノックアウトピン２４で第１ダイズ１６
の上面まで突き上げられ、内外スプライン成形装置１０
から取り出された時点で作業が終了する。

第５図は、本実施例に係る装置によって内スプライン３
ａと外スプライン３ｂとが製作された後のワーク２が示
されている。

このように、本実施例によると、内外スプライン成形装
置の一回の作動サイクルによって内スプラインと外スプ
ラインとが成形されるために生産性が向上する。

また、ワーク２のフランジ２ｄおよび外周２ｅは第１ダ
イス１６によって常に外周を半径方向外側から規制され
ているために、パンチ１４がワーク２の内孔２ｃの円柱
状内周面２ａを押圧摺動しても外周２ｅが外側に変形す
るなどの問題は生じない。このため、良好な品質のスプ
ラインが成形される。

〔発明の効果〕

本発明によると、ワークの円柱状内周面の内スプライン
と円柱状外周面の外スプラインとが、装置の一回の作動
サイクルにおいて成形されるため生産性が大幅に向上す
る。

また、ワークの内スプラインが成形される内孔の外周は
常に第１ダイスによって半径方向外側から規制されてい
るために、内孔の内周面に対してパンチが押圧摺動して
も内孔の外周は外側に変形することはなく、良好な品質
のスプラインが成形される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る内外スプライン成形装
置において内外スプラインの成形終了状態を表す図、第
２図は本発明の一実施例に係る内外スプライン成形装置
においてワークのセット完了状態を表す図、第３図は本
発明の一実施例に係る内外スプライン成形装置において
内スプライン成形終了状態を表す図、第４図は内外スプ
ライン成形前のワーク断面図、第５図は本発明の一実施
例に係る内外スプライン成形装置によって内外スプライ
ンが成形されたワークの断面図である。第６図は従来の冷間鍛造による内外スプライン成形方法
を表す図、第７図は内スプラインを歯切加工、外スプラ
インを転造加工により成形したワークの断面図を表して
いる。２　・・・ワーク２ａ・・・円柱状内周面ｂ・・・円柱状外周面Ｃ・・・内孔ｄ・・・フランジｅ・・・外周ａ・・・内スプラインｂ・・・外スプライン４・・・パンチ４ｃ・・・スペーサ４ｄ・・・スペーサの端面６・・・第１ダイス７・・・押え部材８・・・第２ダイス（当接面）

Claims

【特許請求の範囲】一端側に形成されたフランジと、同側端面から伸びる円
柱状内周面を有する内孔と、それに同軸の円柱状外周面
とを有するワークに対し、前記内周面に内スプラインを
成形し、前記外周面には前記内スプラインの成形力以上
の成形力を必要とする外スプラインを成形する装置であ
って、前記ワークの外周面を進退可能に収容する保持孔と、同
保持孔内周上に固定された外スプライン成形歯とを備え
る第２ダイスと、前記第２ダイスに対しワークの軸方向に所定距離移動可
能であり、前記ワークの内スプラインが成形される内孔
の外周を半径方向外側から規制する第１ダイスと、前記ワークの内孔中に進入可能であり、外周に内スプラ
イン成形歯を備えるパンチとを有し、前記パンチには、
前記ワーク内孔内に所定距離進入して内スプラインを成
形したときに前記ワークと当接し、パンチがさらに進入
しようとしたときには前記ワークをパンチと共に移動さ
せるための当接面が形成されていることを特徴とする内
外スプライン成形装置。