JP3667814B2

JP3667814B2 - シンクロナイザーリングの製造方法

Info

Publication number: JP3667814B2
Application number: JP09276795A
Authority: JP
Inventors: 喜生堀川
Original assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Current assignee: Nakanishi Metal Works Co Ltd
Priority date: 1995-04-18
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 2005-07-06
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: JPH08290227A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車のマニュアルトランスミッションにおけるシンクロメッシュ機構のパーツとして利用されるシンクロナイザーリングの製造方法に関し、特にプレス加工を基本として行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のシンクロナイザーリング（１）は、図９および図１０に示すように円錐を囲周する形状のリング部（１ａ）と、そのリング部（１ａ）の小径側端縁に、軸線方向に突出し、かつ周方向に等間隔おきに設けられた複数の爪部（１ｂ）とを有している。
【０００３】
このシンクロナイザーリング（１）は、シンクロメッシュ機構内において、リング部（１ａ）の円錐面を、回転速度の異なるギアの円錐面に摩擦係合させて、回転の同期を図るものであり、その同期をスムーズに行うために、リング部（１ａ）の真円精度、円錐面の傾斜角精度、爪部（１ｂ）の位置精度等を高度に維持する必要がある。
【０００４】
従来、上記のようなシンクロナイザーリング（１）を製造する場合、切削加工を基本とする方法や、プレス加工を基本とする方法等が採用されている。
【０００５】
切削加工を基本とする方法としては、例えば厚肉の鋼管を切削加工により不要部分を削り取って所定形状に加工する方法や、あるいは鋼材等を鍛造加工により粗形状のリング製品を形成した後、不要部分を削り取って所定形状に加工する方法等が採用されている。ところがこれらの方法は、いずれも切削処理に多大な時間を要し、いずれも非効率的で、コストの増大を招くので、好ましい方法とは言えなかった。
【０００６】
一方、後者のプレス加工を基本とする方法としては、従来において、例えば以下の方法が採用されている。
【０００７】
まず図５に示すように、鋼板に対しブランキング加工を行って円板形状の第１中間加工品（Ｐ１）を形成する。
【０００８】
続いて図６に示すように、第１中間加工品（Ｐ１）に対し、絞り加工を行って、中央に円錐台形状の凹部（２ａ）が設けられ、かつその凹部（２ａ）の外周縁にフランジ部（２ｃ）が連設された第２中間加工品（Ｐ２）を形成する。
【０００９】
次に図７に示すように、第２中間加工品（Ｐ２）の凹部（２ａ）の底壁に対し、爪部（１ａ）に対応する部分（３ｂ）を残存させる態様に、穴開け（内径抜き）加工を行って、円錐囲周形状のリング部（１ａ）の小径側端縁に、内径方向に突出する複数の爪部形成片（３ｂ）が形成された第３中間加工品（Ｐ３）を形成する。
【００１０】
次に第３中間加工品（Ｐ３）に対し焼純処理を行った後、図８に示すように、その第３中間加工品（Ｐ３）に対し、バーリング（張り出し）加工を行って、爪部形成片（３ｂ）を軸線方向に沿うよう折曲し、爪部（１ｂ）を形成する。
【００１１】
続いて図９に示すように、旋削加工により、フランジ部（２ｃ）とともにリング部（１ａ）の大径側端部を切除して、シンクロナイザーリング（１）を形成する。
【００１２】
なお、こうして加工されたシンクロナイザーリング（１）は、表面硬化処理が施され、さらに摩擦材が接着されて製品化される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の製法においては、第３中間加工品（Ｐ３）の爪部形成片（３ｂ）を軸線方向に沿うよう折曲する際に、爪部形成片（３ｂ）の付け根部に亀裂が生じるのを防止する目的で、第３中間加工品（Ｐ３）を焼純処理により軟化させてから、爪部形成片（３ｂ）を折曲するようにしている。
【００１４】
しかしながら、穴開け等のプレス加工と、バーリング等のプレス加工との間に、プレス技術とは異質の技術である焼純処理が入るため、焼純工程の前後において、工程をスムーズに移行することができず、生産効率が低下してコストの増大を招くという問題があった。
【００１５】
さらに焼純処理により内部応力を開放すると、中間加工品（Ｐ３）に変形が生じて、真円精度等が低下し、不良品発生率が高くなるという問題もある。
【００１６】
また穴開け工程で精度良く爪部形成片（３ｂ）を形成したとしても、バーリング加工において、すべての爪部形成片（３ｂ）をバランス良く折曲できない場合があり、爪位置精度が低下して、この点からも、不良品発生率が高くなるという問題を抱えていた。
【００１７】
一方、穴開け加工により第３中間加工品（Ｐ３）を得る工程において、例えば図１１に示すように、爪部形成片（３ｂ）の付け根部両側を打ち抜いて、盗み用切欠部（３ｄ）を形成しておけば、焼純処理を行わずとも、爪曲げ時に亀裂が発生するのを防止できる。しかしながら、盗み用切欠部（３ｄ）を形成すると、爪部（１ｂ）の強度が低下し、高品質の製品を製造できないという新たな問題が発生する。
【００１８】
この発明は、上記従来技術の問題を解消し、高い生産効率を維持できて、生産コストを削減でき、さらに不良品発生率を低く抑えつつ、円錐面の真円精度、傾斜角精度、爪位置精度等に優れ、亀裂等のない高品質のシンクロナイザーリングを製造できるシンクロナイザーリングの製造方法を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、円錐囲周形状のリング部の小径側端縁に、軸線方向に突出する爪部が周方向に等間隔おきに複数設けられたシンクロナイザーリングの製造方法であって、金属板を打ち抜いて円板状の第１中間加工品を得る工程と、前記第１中間加工品に対し絞り加工を行って、円錐台形状の凹部を有する第２中間加工品を得る工程と、前記第２中間加工品の凹部底壁に対し、上記複数の爪部に対応する部分とそれらの外側の打抜き代とを残存させる態様に穴開け加工を行って、円錐囲周形状のリング部の小径側端縁に、内径方向に突出する打抜き代付爪部形成片が周方向に等間隔おきに複数設けられた第３中間加工品を得る工程と、前記第３中間加工品に対しバーリング加工を行って、前記複数の打抜き代付爪部形成片をそれぞれ軸線方向に沿うよう折曲して第４中間加工品を得る工程と、前記第４中間加工品の複数の打抜き代付爪部形成片に対し、総型抜き加工を行って、打抜き代を全部同時に切除して、爪部を形成する工程と、旋削加工により、前記中間加工品の大径側端部をその周縁に設けられるフランジ部とともに切除する工程と、を含むものを要旨とする。
【００２０】
さらに本発明においては、前記打抜き代の幅を、中間加工品の板厚に対し１〜２倍に設定するのが好ましい。
【００２１】
【作用】
この発明のシンクロナイザーリングの製造方法においては、穴開け加工で打抜き代付爪部形成片を形成して、その形成片をバーリング加工により軸線方向に沿うよう折曲した後、打抜き代を切除して爪部を形成しているため、バーリング加工による爪曲げ時に、打抜き代に亀裂が生じることはあっても、その亀裂が爪部にまで達することはない。したがって後工程で打抜き代を切除することにより、製品に亀裂が残ることはない。さらに焼純処理を行わずとも亀裂が生じるのを防止できるので、焼純処理による弊害もない。
【００２２】
また本発明で実施される各工程は、いずれもプレス加工や切削加工等の同質の技術を利用するものであるため、各工程から次工程への移行をスムーズに行える。また本発明において、爪位置精度は、バーリング工程後の総型抜き加工で用いられる金型精度に対応するものであるから、バーリング加工による悪影響を受けることがなく、高い位置精度で爪部を形成できる。さらに本発明においては、複数の打抜き代付爪部形成片の打抜き代を、全部同時に切除しているため、その切除時において全周に亘ってバランスが保たれて、円錐面の真円精度や傾斜精度の低下を有効に防止できる。
【００２３】
本発明において、打抜き代の幅を、中間加工品の板厚に対し１〜２倍に設定する場合には、より確実に亀裂の発生を防止できる。
【００２４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例であるシンクロナイザーリングの製造方法を、詳細に説明するが、従来と重複する部分については、従来例と同一符号を用いて説明する。
【００２５】
まず鋼板（冷延鋼板）に対しブランキング加工を行って、円板状の第１中間加工品（Ｐ１）を形成する（図５参照）。
【００２６】
続いて第１中間加工品（Ｐ１）に対し、絞り加工を行って、中央に略円錐台形状の凹部（２ａ）が設けられ、かつその凹部（２ａ）の外周縁にフランジ部（２ｃ）が連設された第２中間加工品（Ｐ２）を形成する（図６参照）。
【００２７】
次に図１および図２に示すように、第２中間加工品（Ｐ２）の凹部底壁に対し、シンクロナイザーリングの爪部に対応する部分（２１）とそれらの外側の打抜き代（２２）を残存させる態様に、内径抜き（穴開け）加工を行う。こうして、略円錐囲周形状のリング部（１ａ）と、そのリング部（１ａ）の小径側端縁に、内径方向に突出し、かつ周方向に等間隔おきに設けられた複数の打抜き代付爪部形成片（２０）とを有する第３中間加工品（Ｐ１３）を形成する。
【００２８】
ここで、第３中間加工品（Ｐ１３）における打抜き代（２２）の幅（Ｗ）は、中間加工品（Ｐ１３等）の板厚に対し、下限値を０．５倍以上、上限値を３倍以下に設定するのが好ましく、さらには加減値を１．０倍以上、上限値を２倍以下に設定するのがより一層好ましい。すなわち、後述するように打抜き代付爪部形成片（２０）を折曲した際に、その付け根部分に亀裂が発生することがあるが、このとき、打抜き代幅（Ｗ）が小さ過ぎると、亀裂が爪部対応部（２１）にまで達して、その亀裂が製品に残って不良品となる可能性が高くなり、好ましくない。また逆に打抜き代幅（Ｗ）が大き過ぎると、打抜き代付爪部形成片（２０）の曲げ強度が大きくなり、その曲げ加工をスムーズに行えない可能性が高くなり、好ましくない。
【００２９】
なお図１および図２においては、発明の理解を容易にする目的で、打抜き代付爪部形成片（２０）の爪部対応部（２１）と打抜き代（２２）との境界を想像線で示しているが、言うまでもなくこの境界線は実際には表示されるものではない（図３においても同じ）。
【００３０】
穴開け工程が完了した後、図３に示すように、上記第３中間加工品（Ｐ１３）に対し、バーリング（張り出し）加工を行って、上記複数の打抜き代付爪部形成片（２０）を軸線方向に沿うよう折曲すると同時に、リング部（１ａ）を所定の円錐囲周形状に成形して、第４中間加工品（Ｐ１４）を形成する。
【００３１】
この爪曲げ時において、打抜き代付爪部形成片（２０）の付け根部分に亀裂が生じることがあるが、その亀裂は打抜き代（２２）のみに入って、爪部対応部（２１）にまで達するようなことはない。
【００３２】
続いて図４に示すように、第４中間加工品（Ｐ１４）の複数の打抜き代付爪部形成片（２０）に対し、総型抜き（総型削り）加工を同時に行って、各打抜き代（２２）を一度に切除し、爪部（１ｂ）を形成する。このとき亀裂の入った打抜き代（２２）は切除されるので、爪部（１ｂ）に亀裂が残ることはない。
【００３３】
次に、縁旋削加工により、フランジ部（２ｃ）とともにリング部（１ａ）の大径側端部を切除して、シンクロナイザーリング（１）を形成する。
【００３４】
なお、こうして加工されたシンクロナイザーリング（１）は、上記従来と同様に、表面硬化処理が施され、さらに摩擦材が接着されて製品化される。
【００３５】
本実施例のリング製法によれば、穴開け加工により形成した打抜き代付爪部形成片（２０）をバーリング加工により折曲した後、総型抜き加工により打抜き代（２２）を切除するものであるため、爪曲げ時に、打抜き代（２２）に亀裂が入ることはあっても、その亀裂が爪部対応部（２１）にまで達することはない。したがって、後工程での打抜き代（２２）の切除により、亀裂のない高品質のシンクロナイザーリング（１）を確実に製造できる。さらに中間加工品に焼純処理を施す必要がないので、焼純処理による弊害、例えば真円精度等の低下を防止でき、不良品発生率を低く抑えることができる。
【００３６】
また本実施例では、プレス加工や切削加工等の同質の技術を連ねて製造するものであるため、例えば従来のように中間工程で異質の技術（焼純処理）を行う必要がなく、一連の工程をスムーズに移行することができ、生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる。しかも同質の技術を連ねるものであるから、トランスファー加工等の連続加工方式も採用することができ、より一層、生産効率の向上およびコストの削減を図ることが可能となる。
【００３７】
また本実施例においては、バーリング加工によりリング部（１ａ）を所定の形状に成形しているため、より一層高い真円精度を得ることができる。
【００３８】
さらに本実施例において、爪位置精度（爪ピッチ精度）は、バーリング加工後の総型抜き加工で用いられる金型精度に対応するものであるから、バーリング加工による悪影響を受けることがなく、高い位置精度で爪部（１ｂ）を形成できる。
【００３９】
しかも打抜き代付爪部形成片（２０）の打抜き代（２２）を全部同時に切除しているため、その切除時において全周に亘ってバランスが保たれて、円錐面の真円精度や傾斜精度の低下を有効に防止でき、この点においても、不良品発生率を低く抑えることができる。
【００４０】
なお本発明において、製造されるシンクロナイザーリング（１）の爪部数は、限定されるものではない。
【００４１】
【発明の効果】
以上のように、この発明のシンクロナイザーリングの製造方法によれば、穴開け加工で打抜き代付爪部形成片を形成し、その形成片をバーリング加工により軸線方向に沿うよう折曲した後、打抜き代を切除して爪部を形成しているため、バーリング加工による爪曲げ時に、打抜き代に亀裂が生じることはあっても、その亀裂が爪部対応部にまで達することはない。したがって、後工程での打抜き代の切除により、爪部に亀裂のない良質のシンクロナイザーリングを確実に製造できる。さらに焼純処理を行わなくともよいので、焼純処理による弊害、例えば真円精度等の低下を防止でき、不良品発生率を低く抑えることができる。また本発明で実施される各工程は、いずれもプレス加工や切削加工等の同質の技術を利用するものであるため、各工程から次工程への移行をスムーズに行えるので、生産効率の向上およびコストの削減を図ることができる。また本発明において、爪位置精度は、爪曲げ工程後の総型抜き加工で用いられる金型精度に対応するものであるから、バーリング加工による悪影響を受けることがなく、高い位置精度で爪部を形成でき、一層、高品質のリング製品を製造できる。さらに本発明においては、複数の打抜き代付爪部形成片の打抜き代を、全部同時に切除しているため、その切除時において全周に亘ってバランスが保たれて、円錐面の真円精度や傾斜精度の低下を有効に防止でき、より一層不良品発生率を低く抑えることができるという効果が得られる。
【００４２】
本発明において、打抜き代の幅を、中間加工品の板厚に対し１〜２倍に設定する場合、高い生産効率を確保しつつ、より確実に亀裂が残るのを防止できるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例であるリング製法における穴開け直後の中間加工品を示す斜視図である。
【図２】実施例のリング製法により穴開け加工された中間加工品の打抜き代付爪部形成片周辺を示す平面図である。
【図３】実施例のリング製法における爪曲げ直後の中間加工品を示す斜視図である。
【図４】実施例のリング製法における打抜き代およびフランジ部の切除工程での中間加工品を示す斜視図である。
【図５】従来のリング製法における打抜き直後の中間加工品を示す斜視図である。
【図６】従来法における絞り直後の中間加工品を示す斜視図である。
【図７】従来法における穴開け直後の中間加工品を示す斜視図である。
【図８】従来法における爪曲げ直後の中間加工品を示す斜視図である。
【図９】従来法におけるフランジ切除直後の中間加工品を示す斜視図である。
【図１０】シンクロナイザーリングを示す側断面図である。
【図１１】従来検討された製法において穴開け直後の中間加工品の爪部形成片周辺を示す平面図である。
【符号の説明】
１…シンクロナイザーリング
１ａ…リング部
１ｂ…爪部
２ａ…凹部
２ｃ…フランジ部
２０…打抜き代付爪部形成片
２１…爪部対応部
２２…打抜き代
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ１３、Ｐ１４…中間加工品
Ｗ…打抜き代幅

Claims

円錐囲周形状のリング部の小径側端縁に、軸線方向に突出する爪部が周方向に等間隔おきに複数設けられたシンクロナイザーリングの製造方法であって、
金属板を打ち抜いて円板状の第１中間加工品を得る工程と、
前記第１中間加工品に対し絞り加工を行って、円錐台形状の凹部を有する第２中間加工品を得る工程と、
前記第２中間加工品の凹部底壁に対し、上記複数の爪部に対応する部分とそれらの外側の打抜き代とを残存させる態様に穴開け加工を行って、円錐囲周形状のリング部の小径側端縁に、内径方向に突出する打抜き代付爪部形成片が周方向に等間隔おきに複数設けられた第３中間加工品を得る工程と、
前記第３中間加工品に対しバーリング加工を行って、前記複数の打抜き代付爪部形成片をそれぞれ軸線方向に沿うよう折曲して第４中間加工品を得る工程と、
前記第４中間加工品の複数の打抜き代付爪部形成片に対し、総型抜き加工を行って、打抜き代を全部同時に切除して、爪部を形成する工程と、
旋削加工により、前記中間加工品の大径側端部をその周縁に設けられるフランジ部とともに切除する工程と、を含むシンクロナイザーリングの製造方法。
前記打抜き代の幅を、中間加工品の板厚に対し１〜２倍に設定する請求項１記載のシンクロナイザーリングの製造方法。