花鍵軸及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種能抑制花鍵軸的強(qiáng)度降低的花鍵軸及其制造方法?；ㄦI軸(10)通過在異徑軸的大徑部(13)通過滾壓成形形成花鍵槽(14)來制造。通過滾壓成形從大徑部(13)突出至小徑部(11)上的突出部位(16)和小徑部(11)的連接位置的突出部位(16)的立起角度為90度以下。
【專利說明】
花鍵軸及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及制造花鍵軸的技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]動(dòng)力傳遞部等使用的花鍵軸要求高的強(qiáng)度，因此，通常如專利文獻(xiàn)I中所公開的那樣通過滾壓成形(滾乳)來制造。
[0003]根據(jù)滾壓成形，纖維流線(fiberflow)不會(huì)像切削那樣被切斷，且在花鍵槽底纖維流線變密，所以能夠提高花鍵軸的強(qiáng)度。
[0004]先行技術(shù)文獻(xiàn)
[0005]專利文獻(xiàn)
[0006]專利文獻(xiàn)I:(日本)特開2003 — 80336號(hào)公報(bào)
[0007]發(fā)明所要解決的課題
[0008]但是，可確認(rèn)到，因各種原因通過滾壓成形而制造的花鍵軸的強(qiáng)度比預(yù)定的強(qiáng)度低，關(guān)于花鍵軸的強(qiáng)度還存在有改善的余地。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于這樣的技術(shù)性課題而創(chuàng)立的，其目的在于抑制花鍵軸的強(qiáng)度降低。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的某方式，提供一種花鍵軸，在具有小徑部和經(jīng)由錐形部與所述小徑部連接且具有比所述小徑部大的直徑的大徑部的異徑軸的所述大徑部，通過滾壓成形形成花鍵槽，由此，來制造花鍵軸，其中，通過所述滾壓成形從所述大徑部突出(甘D出L)至所述小徑部上的突出部位(甘D出L部位)和所述小徑部的連接位置的所述突出部位的立起角度為90度以下。
[0011 ]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種花鍵軸制造方法，在具有小徑部和經(jīng)由錐形部與所述小徑部連接且具有比所述小徑部大的直徑的大徑部的異徑軸的所述大徑部，通過滾壓成形形成花鍵槽，由此，來制造花鍵軸，其中，準(zhǔn)備所述異徑軸，所述異徑軸在將通過所述滾壓成形從所述大徑部突出至所述小徑部上的突出部位和所述小徑部的連接位置的所述突出的部位的立起角度成為90度的所述錐形部的錐形角作為卷入限度角的情況下，所述錐形角為所述卷入限度角以下，在所述大徑部通過滾壓成形形成所述花鍵槽。
[0012]根據(jù)這些方式，能夠抑制因卷入(捲機(jī)込辦)引起的花鍵軸的強(qiáng)度降低。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式的花鍵軸的圖；
[0014]圖2A是表示滾壓成形前的異徑軸的狀態(tài)的圖；
[0015]圖2B是表示滾壓成形中的異徑軸的狀態(tài)的圖；
[0016]圖2C是表示滾壓成形后的異徑軸的狀態(tài)的圖；
[0017]圖3是產(chǎn)生卷入的部位的剖面圖；
[0018]圖4是說明突出部位的立起角度的圖；
[0019]圖5是異徑軸的模型；
[0020]圖6是對(duì)相對(duì)于突出厚度量指數(shù)及錐形部的錐形角的有無產(chǎn)生卷入進(jìn)行解析而得的結(jié)果。
[0021]符號(hào)說明
[0022]10花鍵軸
[0023]11小徑部
[0024]12錐形部
[0025]13大徑部
[0026]14花鍵槽
[0027]16突出部位
[0028]20 齒輪
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面，參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式解析說明。
[0030]圖1表示本發(fā)明實(shí)施方式的花鍵軸10?；ㄦI軸10是具有多個(gè)直徑不同的部位的異徑軸。在該例中，花鍵軸10具有小徑部11和經(jīng)由錐形部12與小徑部11連接且具有比小徑部11大的直徑的大徑部13，在大徑部13通過滾壓成形形成花鍵槽14。在內(nèi)周具有與花鍵槽14相對(duì)應(yīng)的齒的齒輪20和大徑部13花鍵嵌合，由此，可以從花鍵軸10向齒輪20傳遞旋轉(zhuǎn)。
[0031]滾壓成形是通過將具有與花鍵槽14相對(duì)應(yīng)的齒的一對(duì)滾壓成形齒條向大徑部13推壓來進(jìn)行。在一對(duì)滾壓成形齒條之間夾持大徑部13使一對(duì)滾壓成形齒條向上下反方向移動(dòng)時(shí)，大徑部13由此進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，在大徑部13的外周形成花鍵槽14。
[0032]圖2A?圖2C表示通過滾壓成形形成花鍵槽14的情況。
[0033]從圖2A所示的狀態(tài)將滾壓成形齒條的齒30向大徑部13推壓時(shí)，如圖2B所示，齒被推壓的部分的厚度被推走，在大徑部13形成沿軸向延伸的凹部15，并且，處于形成有凹部15的部分的厚度的一部分沿軸向移動(dòng)。
[0034]而且，如圖2C所示，最終在大徑部13形成花鍵槽14，并且，在花鍵槽14的軸向兩側(cè)，形成從大徑部13突出至小徑部11上的突出部位16。
[0035]但是，在通過滾壓成形形成花鍵槽14的情況下，會(huì)形成從大徑部13突出至小徑部11上的突出部位16，但當(dāng)突出部位16較大時(shí)，如圖3所示，有時(shí)產(chǎn)生在突出部分16與小徑部11之間形成微小的間隙17即所謂“卷入”。
[0036]考慮到，這樣的間隙17是使花鍵軸10的強(qiáng)度降低的原因之一。這是因?yàn)殚g隙17在其最里部17e產(chǎn)生應(yīng)力集中，容易從間隙17的最里部17e開始產(chǎn)生龜裂18。本發(fā)明人等根據(jù)使用通過滾壓成形所制造的花鍵軸進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，也確認(rèn)到，以間隙17的最里部17e為基點(diǎn)產(chǎn)生龜裂的例子。
[0037]為了不引起花鍵軸10的強(qiáng)度降低，重要的是不使卷入產(chǎn)生。為此，如圖4所示，需要使從大徑部13突出至小徑部11上的突出部位16和小徑部11的連接位置的突出部位16的立起角度α為90度以下，以使突出部位16和小徑部11之間不會(huì)形成如圖3所示的間隙17。
[0038]在此認(rèn)為，卷入產(chǎn)生與否由突出部位16的厚度的量所決定。進(jìn)而，該部位的厚度的量由大徑部13的直徑Dl、花鍵槽14的底部直徑D2(D1 — D2與花鍵槽14的深度相對(duì)應(yīng))、小徑部11的直徑D3及錐形部12的錐形角Θ所決定。
[0039]于是，本發(fā)明人等使用圖5所示的模型，并使用有限要素法對(duì)這些參數(shù)和卷入產(chǎn)生的有無關(guān)系進(jìn)行了解析。在解析中，作為異徑軸的材質(zhì)指定SCr420，使?jié)L壓成形齒條的推壓行程從O開始花費(fèi)規(guī)定時(shí)間階梯性地增加到花鍵槽14的深度Dl — D2。
[0040]改變Dl?D3進(jìn)行解析的結(jié)果可知，關(guān)于產(chǎn)生卷入的錐形角Θ的上限、即立起角度α成為90度的錐形角(以下稱為卷入限度角0max)，若用(D2—D3)/(D1 — D3)X100來定義突出厚度量指數(shù)，則如圖6所示，可以用以下的線性關(guān)系表示，SP
[0041 ] 0max=A+B(D2-D3)/(Dl-D3)
[0042]其中，A、B為常數(shù)。
[0043]進(jìn)而可知，不管異徑軸的材質(zhì)如何，常數(shù)A為16?17的值、常數(shù)B約為70。
[0044]另外，根據(jù)解析結(jié)果能夠讀取的傾向如下:突出厚度量指數(shù)越小即從大徑部13突出至小徑部11上的突出部分的厚度的量越多，卷入限度角0maX越為小的值;如果錐形角Θ為卷入限度角9max以下，貝Ij不會(huì)產(chǎn)生卷入。
[0045]因此，為了不使卷入產(chǎn)生，將錐形角Θ設(shè)定為由上述關(guān)系決定的卷入限度角0max以下即可。如果使用具有卷入限度角0max以下的錐形角Θ的異徑軸滾壓成形花鍵槽14，則突出部位16的立起角度α為90度以下，能夠抑制因卷入引起的花鍵軸10的強(qiáng)度降低(與本發(fā)明第一、三、五、六、七對(duì)應(yīng)的效果)。
[0046]另外，如果將錐形角Θ設(shè)定為卷入限度角0max，突出的部位16的立起角度α則成為90度，但通過最大限度地增大錐形角Θ，錐形部12的軸向長(zhǎng)度變得最短，能夠縮短花鍵軸10的軸向長(zhǎng)度(與本發(fā)明第二、四對(duì)應(yīng)的效果)。
[0047]以上，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但上述實(shí)施方式只不過表示本發(fā)明的應(yīng)用例之一，不是將本發(fā)明的技術(shù)范圍限定在上述實(shí)施方式的具體的構(gòu)成的意思。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種花鍵軸，在具有小徑部和經(jīng)由錐形部與所述小徑部連接且具有比所述小徑部大的直徑的大徑部的異徑軸的所述大徑部，通過滾壓成形形成花鍵槽，由此，來制造花鍵軸，其特征在于， 通過所述滾壓成形從所述大徑部突出至所述小徑部上的突出部位和所述小徑部的連接位置的所述突出部位的立起角度為90度以下。2.如權(quán)利要求1所述的花鍵軸，其特征在于， 通過所述滾壓成形從所述大徑部突出至所述小徑部上的突出部位和所述小徑部的連接位置的所述突出部位的立起角度為90度。3.—種花鍵軸的制造方法，在具有小徑部和經(jīng)由錐形部與所述小徑部連接且具有比所述小徑部大的直徑的大徑部的異徑軸的所述大徑部，通過滾壓成形形成花鍵槽，由此，來制造花鍵軸，其特征在于， 準(zhǔn)備所述異徑軸，所述異徑軸在將通過所述滾壓成形從所述大徑部突出至所述小徑部上的突出部位和所述小徑部的連接位置的所述突出的部位的立起角度成為90度的所述錐形部的錐形角作為卷入限度角的情況下，所述錐形角為所述卷入限度角以下， 在所述大徑部通過滾壓成形形成所述花鍵槽。4.如權(quán)利要求3所述的花鍵軸的制造方法，其特征在于， 準(zhǔn)備使所述錐形角為所述卷入限度角以下且與所述卷入限度角相等的所述異徑軸， 在所述大徑部通過滾壓成形形成所述花鍵槽。5.如權(quán)利要求3或4所述的花鍵軸的制造方法，其特征在于， 通過所述滾壓成形從所述大徑部突出至所述小徑部上的突出部位的厚度的量越多，所述卷入限度角被設(shè)定為越小的值。6.如權(quán)利要求5所述的花鍵軸的制造方法，其特征在于， 所述卷入限度角通過下式來運(yùn)算， 0max=A+B(D2-D3)/(Dl-D3) 其中，0max為卷入限度角;Dl為大徑部的直徑;D2為花鍵槽的底部直徑;D3為小徑部的直徑;A、B為常數(shù)。7.如權(quán)利要求6所述的花鍵軸的制造方法，其特征在于， 常數(shù)A的值為16?17，常數(shù)B的值約為70。
【文檔編號(hào)】B21H5/00GK105903867SQ201610089682
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年2月17日
【發(fā)明人】石動(dòng)谷充康, 權(quán)永洲, 金大元, 杉山芳廣, 金尚基
【申請(qǐng)人】加特可株式會(huì)社