CN115461174A - 烧结体、定型装置及烧结体的制造方法 - Google Patents

烧结体、定型装置及烧结体的制造方法 Download PDF

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CN115461174A CN202080100300.0A CN202080100300A CN115461174A CN 115461174 A CN115461174 A CN 115461174A CN 202080100300 A CN202080100300 A CN 202080100300A CN 115461174 A CN115461174 A CN 115461174A
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Abstract

一种由金属构成的圆筒状的烧结体，所述烧结体的内周面和外周面的任一者具有：多个斜齿，其沿所述烧结体的周向并排；以及定型痕迹，其设置于所述斜齿的齿底面、齿面及齿顶面的至少一部分，所述斜齿的齿形误差为6μm以下，所述斜齿的齿向误差为27μm以下。

Description

烧结体、定型装置及烧结体的制造方法
技术领域
本发明涉及烧结体、定型装置及烧结体的制造方法。
背景技术
作为在烧结体的制造过程进行烧结体的尺寸的矫正的定型装置，例如，已知专利文献1的定型用模具。专利文献1的定型用模具在冲模的贯通孔内通过上冲头、下冲头和芯对内斜齿轮进行按压。下冲头及芯和上冲头在冲模的贯通孔内彼此相对。下冲头对内斜齿轮的另一端进行支承。下冲头相对于使下冲头升降的气缸致动器而经由推力轴承能够旋转地被支撑。芯配置于下冲头的内侧。在芯的外周面设置有与内斜齿轮的斜齿啮合的斜齿。芯相对于使芯升降的下压头而经由推力轴承能够旋转地连结。
专利文献1：日本特开2004－156079号公报
发明内容
本发明所涉及的烧结体是由金属构成的圆筒状的烧结体，
所述烧结体的内周面和外周面的任一者具有：
多个斜齿，其沿所述烧结体的周向并排；以及
定型痕迹，其设置于所述斜齿的齿底面、齿面及齿顶面的至少一部分，
所述斜齿的齿形误差为6μm以下，
所述斜齿的齿向误差为27μm以下。
本发明所涉及的定型装置对具有多个斜齿的烧结体的尺寸进行矫正，
该定型装置具有：
冲模，其设置有对所述烧结体进行配置的贯通孔；
第一冲头及第二冲头，它们在所述贯通孔内彼此相对配置而对所述烧结体进行按压；
推力轴承，其将所述第一冲头可自由旋转地支撑；以及第一板，其在所述第一冲头的后退方向的规定位置处止挡所述第一冲头，
所述冲模的贯通孔的内周面和所述第一冲头的外周面的任一者具有与所述烧结体的所述斜齿啮合的第一斜齿，
所述规定位置是作用于所述推力轴承的载荷成为所述推力轴承的耐载荷以下的位置。
本发明所涉及的烧结体的制造方法具有下述工序：
准备具有多个斜齿的烧结体；
在由具有贯通孔的冲模和配置于所述贯通孔内的第一冲头形成的空腔对所述烧结体进行配置；以及
通过所述第一冲头和与所述第一冲头相对配置的第二冲头对所述空腔内的所述烧结体进行按压而对所述烧结体的尺寸进行矫正，
所述第一冲头由推力轴承可自由旋转地支撑，
所述冲模的贯通孔的内周面和所述第一冲头的外周面的任一者具有与所述烧结体的所述斜齿啮合的第一斜齿，
在对所述烧结体的尺寸进行矫正的工序，在所述第一冲头的后退方向的规定位置处止挡所述第一冲头。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的烧结体的概略的斜视图。
图2是表示实施方式1所涉及的烧结体的周面的概略的放大图。
图3A是表示在实施方式1所涉及的定型装置，将烧结体向空腔内收纳前的状态的概略的剖视图。
图3B是表示在实施方式1所涉及的定型装置，将烧结体向空腔内收纳后的状态的概略的剖视图。
图3C是表示在实施方式1所涉及的定型装置，对烧结体进行按压而第一冲头后退至后退方向的规定位置的状态的概略的剖视图。
图4是表示实施方式2所涉及的烧结体的概略的斜视图。
图5是表示实施方式2所涉及的烧结体的周面的概略的放大图。
图6是表示在实施方式2所涉及的定型装置，将烧结体向空腔内收纳前的状态的概略的剖视图。
具体实施方式
[本发明所要解决的课题]
上述的定型装置是上冲头的按压力经由下冲头和芯而作用于推力轴承，因此无法将超过推力轴承的耐载荷的按压力赋予给烧结体。因此，高的按压力没有赋予给烧结体，难以得到尺寸精度高的烧结体。
因此，本发明的目的之一在于，提供尺寸精度优异的烧结体。另外，本发明的另一目的之一在于，提供能够提高烧结体的尺寸精度的定型装置。并且，本发明的其他目的之一在于，提供能够制造尺寸精度优异的烧结体的烧结体制造方法。
[本发明的效果]
本发明所涉及的烧结体，其尺寸精度优异。
本发明所涉及的定型装置能够提高烧结体的尺寸精度。
本发明所涉及的烧结体的制造方法能够制造尺寸精度优异的烧结体。
《本发明的实施方式的说明》
首先，列举本发明的实施方式而进行说明。
(1)本发明的一个方式所涉及的烧结体是由金属构成的圆筒状的烧结体，
所述烧结体的内周面和外周面的任一者具有：
多个斜齿，其沿所述烧结体的周向并排；以及
定型痕迹，其设置于所述斜齿的齿底面、齿面及齿顶面的至少一部分，
所述斜齿的齿形误差为6μm以下，
所述斜齿的齿向误差为27μm以下。
上述结构的斜齿的齿形误差和齿向误差小，尺寸精度优异。
(2)本发明的一个方式所涉及的定型装置对具有多个斜齿的烧结体的尺寸进行矫正，
该定型装置具有：
冲模，其设置有对所述烧结体进行配置的贯通孔；
第一冲头及第二冲头，它们在所述贯通孔内彼此相对配置而对所述烧结体进行按压；
推力轴承，其将所述第一冲头可自由旋转地支撑；以及
第一板，其在所述第一冲头的后退方向的规定位置处止挡所述第一冲头，
所述冲模的贯通孔的内周面和所述第一冲头的外周面的任一者具有与所述烧结体的所述斜齿啮合的第一斜齿，
所述规定位置是作用于所述推力轴承的载荷成为所述推力轴承的耐载荷以下的位置。
上述结构能够提高烧结体的尺寸精度。特别地，上述结构能够充分地减小烧结体的多个斜齿的齿形误差及齿向误差。其原因在于，具有在上述规定位置处止挡第一冲头的第一板，由此能够将经由烧结体及第一冲头而作用于推力轴承的第二冲头的按压力传递给第一板。因此，上述结构能够减小作用于推力轴承的载荷，甚至消除载荷。由此，上述结构能够将高的按压力赋予给烧结体。
(3)作为上述定型装置的一个方式，举出，
所述第一冲头具有在所述贯通孔内以内外的方式配置的第一内侧冲头及第一外侧冲头，
所述推力轴承将所述第一内侧冲头和所述第一外侧冲头的任一者可自由旋转地支撑，
所述第一板将所述第一内侧冲头及所述第一外侧冲头之中的由所述推力轴承支撑那一侧的冲头在该冲头的后退方向的规定位置处进行止挡，
所述第一斜齿设置于所述冲模的贯通孔的内周面和所述第一内侧冲头的外周面的任一者，
所述第一外侧冲头的内周面及外周面的任一者具有与所述第一斜齿啮合的第二斜齿。
上述结构能够进一步提高烧结体的尺寸精度。其原因在于，上述结构的第一冲头具有第一内侧冲头和第二内侧冲头，因此容易对烧结体致密且均等地赋予按压力。
(4)作为上述(3)的定型装置的一个方式，举出，
所述定型装置具有：
内侧保持架，其对所述第一内侧冲头进行保持；
内侧致动器，其使所述内侧保持架升降；
外侧保持架，其对所述第一外侧冲头进行保持；
外侧致动器，其使所述外侧保持架升降；以及
第二板，其将所述第一内侧冲头及所述第一外侧冲头之中的没有由所述推力轴承支撑那一侧的冲头在该冲头的后退方向的规定位置处进行止挡，
所述推力轴承具有沿所述内侧保持架的轴向相对配置的第一推力轴承及第二推力轴承，
所述内侧保持架具有：
主体部，其装载于所述第一推力轴承及所述第二推力轴承的内侧；
凸缘部，其夹设于所述第一推力轴承和所述第二推力轴承之间；以及
伸出部，其设置于比所述凸缘部靠所述第二冲头侧，被所述第一板止挡。
上述结构能够进一步提高烧结体的尺寸精度。上述结构具有第二板，由此在由推力轴承支撑的第一内侧冲头被第一板止挡时，能够对没有由推力轴承支撑的第一外侧冲头进行止挡。因此，上述结构能够通过由推力轴承支撑的第一内侧冲头和没有由推力轴承支撑的第一外侧冲头均等地对烧结体进行按压。
(5)作为上述(4)的定型装置的一个方式，举出，
所述烧结体具有内周面，在该内周面设置有所述多个斜齿，
所述第一内侧冲头的外周面具有所述第一斜齿，
所述第一外侧冲头的内周面具有所述第二斜齿。
上述结构，能够提高在内周面设置有多个斜齿的烧结体的尺寸精度。
(6)作为上述(3)的定型装置的一个方式，举出，
所述定型装置具有：
内侧保持架，其对所述第一内侧冲头进行保持；
内侧致动器，其使所述内侧保持架升降；
外侧保持架，其对所述第一外侧冲头进行保持；
外侧致动器，其使所述外侧保持架升降；以及
第二板，其将所述第一内侧冲头及所述第一外侧冲头之中的没有由所述推力轴承支撑那一侧的冲头在该冲头的后退方向的规定位置处进行止挡，
所述推力轴承具有沿所述外侧保持架的轴向相对配置的第一推力轴承及第二推力轴承，
所述外侧保持架具有：
主体部，其装载于所述第一推力轴承及所述第二推力轴承的内侧；
凸缘部，其夹设于所述第一推力轴承和所述第二推力轴承之间；以及
伸出部，其设置于比所述凸缘部靠所述第二冲头侧，被所述第一板止挡。
上述结构能够进一步提高烧结体的尺寸精度。上述结构具有第二板，由此在由推力轴承支撑的第一外侧冲头被第一板止挡时，能够对没有由推力轴承支撑的第一内侧冲头进行止挡。因此，上述结构能够通过由推力轴承支撑的第一外侧冲头和没有由推力轴承支撑的第一内侧冲头均等地对烧结体进行按压。
(7)作为上述(6)的定型装置的一个方式，举出，
所述烧结体具有外周面，在该外周面设置有所述多个斜齿，
所述冲模的贯通孔的内周面具有所述第一斜齿，
所述第一外侧冲头的外周面具有所述第二斜齿。
上述结构，能够提高在外周面设置有多个斜齿的烧结体的尺寸精度。
(8)本发明的一个方式所涉及的烧结体的制造方法具有下述工序：
准备具有多个斜齿的烧结体；
在由具有贯通孔的冲模和配置于所述贯通孔内的第一冲头形成的空腔对所述烧结体进行配置；以及
通过所述第一冲头和与所述第一冲头相对配置的第二冲头对所述空腔内的所述烧结体进行按压而对所述烧结体的尺寸进行矫正，
所述第一冲头由推力轴承可自由旋转地支撑，
所述冲模的贯通孔的内周面和所述第一冲头的外周面的任一者具有与所述烧结体的所述斜齿啮合的第一斜齿，
在对所述烧结体的尺寸进行矫正的工序，在所述第一冲头的后退方向的规定位置处止挡所述第一冲头。
上述结构，能够制造尺寸精度优异的烧结体。特别地，能够制造多个斜齿的齿形误差及齿向误差满足上述的范围的烧结体。其原因在于，在对烧结体的尺寸进行矫正的工序，在规定位置处止挡第一冲头，由此能够使得第二冲头的按压力不易经由烧结体及第一冲头而作用于推力轴承，甚至能够使得完全不作用。因此，能够减小作用于推力轴承的载荷，甚至能够消除载荷。由此，上述结构能够将高的按压力赋予给烧结体。
《本发明的实施方式的详细内容》
以下，对本发明的实施方式的详细内容进行说明。图中的同一标号表示同一名称物。
《实施方式1》
〔烧结体〕
参照图1、图2对实施方式1所涉及的烧结体10进行说明。本方式的烧结体10如图1所示，构成为圆筒状。本方式的烧结体10的特征之一在于：烧结体10的周面具有多个斜齿101和定型痕迹102(图2)；以及斜齿101的齿形误差及齿向误差小。下面，对各结构详细地进行说明。图2将图1的虚线圆内放大而表示。
烧结体10是将多个金属颗粒彼此结合而成的。作为金属，代表性地举出铁类材料。铁类材料是指纯铁或铁合金。铁类材料能够适当地利用于后面记述的用途。
铁合金举出例如含有从由Cu(铜)、C(碳)、Ni(镍)、Mo(钼)、Mn(锰)及Cr(铬)构成的组选择的1种以上的添加元素，剩余部分由Fe(铁)及杂质构成。Cu、Ni、Mo、Mn及Cr的含量举出在将烧结体10整体设为100质量％时，合计大于0质量％且10.0质量％以下，进一步为5.0质量％以下，特别为0.1质量％以上且2.0质量％以下。C的含量举出在将烧结体10整体设为100质量％时，大于0质量％且2.0质量％以下，进一步为0.1质量％以上且1.0质量％以下。
作为具体的铁合金，举出不锈钢钢、Fe－C类合金、Fe－Cu－Ni－Mo类合金、Fe－Ni－Mo－Mn类合金、Fe－Cu类合金、Fe－Cu－C类合金、Fe－Cu－Mo类合金、Fe－Ni－Mo－Cu－C类合金、Fe－Ni－Cu类合金、Fe－Ni－Mo－C类合金、Fe－Ni－Cr类合金、Fe－Ni－Mo－Cr类合金、Fe－Cr类合金、Fe－Mo－Cr类合金、Fe－Cr－C类合金、Fe－Ni－C类合金、Fe－Mo－Mn－Cr－C类合金等。
除此以外，作为构成烧结体10的金属，举出铜、铜合金、钛、钛合金、铝、铝合金、镁、镁合金、纯钨等。
烧结体10的组成能够通过使用ICP发射光谱分析法(Inductively CoupledPlasma Optical Emission Spectrometry：ICP－OES)等进行成分分析来确认。
烧结体10的形状为圆筒状。烧结体10在本方式具有圆筒部100和在圆筒部100的轴向的一端侧设置的圆板部105。圆筒部100的内周面及外周面的一者具有多个斜齿101和定型痕迹102(图2)。
多个斜齿101沿周向并排(图1)。各斜齿101是相对于烧结体10的轴以规定的螺旋角倾斜的齿。各斜齿如图2所示，主要由齿底面101b、齿面101s及齿顶面101t构成。齿底面101b是构成在相邻的斜齿101之间设置的空间即齿槽的底的面。齿顶面101t是构成斜齿101的前端侧的区域的面。齿面101s是齿底面101b和齿顶面101t之间的面。
定型痕迹102设置于斜齿101的齿底面101b、齿面101s及齿顶面101t的至少一部分。定型痕迹102是指设置有沿斜齿101的倾斜的多个筋的光滑面。光滑面是镜面。在图2，为了便于说明，将筋用细线而模拟表示。
在本方式，烧结体10的内周面具有多个斜齿101和定型痕迹102。即，烧结体10的内周面的形状为螺旋齿轮形状。另一方面，烧结体10的外周面的形状为圆筒状。
圆板部105如图1所示，在中央设置有贯通孔106。贯通孔106的内周形状在本方式为圆筒状。圆板部105的第一面和第二面是构成圆板部105的表背的面。第一面和第二面在本方式为平面。此外，圆板部105的第一面和第二面也可以具有台阶面。
斜齿101的齿形误差为6μm以下。斜齿101的齿向误差为27μm以下。齿形误差为6μm以下、齿向误差为27μm以下的烧结体10的尺寸精度优异。齿形误差进一步能够设为5μm以下，特别地，能够设为4μm以下。齿向误差进一步能够设为25μm以下，特别地，能够设为20μm以下。
齿形误差及齿向误差的详细内容在后面记述，求出8个以上的斜齿101的左右的齿面101s的齿形误差及齿向误差，设为所求出的全部齿形误差及全部齿向误差之中的最大齿形误差及最大齿向误差。各斜齿101设为周向的大致处于等间隔的位置的斜齿101。各斜齿101的齿形误差和齿向误差是依照“JIS B 1702－1(2016)圆筒齿轮－精度等级－第1部：与齿轮的齿面相关的误差的定义及容许值”而求出的。各斜齿101的齿形误差和齿向误差相当于上述JIS的“全齿型误差”和“全齿向误差”。
烧结体10的相对密度例如举出为87％以上且99.5％以下。上述相对密度例如优选为90％以上，进一步优选为92％以上，特别优选为95％以上。上述相对密度例如也可以为97％以上、98％以上、99％以上。烧结体10的相对密度是通过“(烧结体的表观密度/烧结体的真密度)×100”而求出的。烧结体10的表观密度是依照阿基米德法而求出的。具体地说，烧结体10的表观密度是通过“{烧结体的干燥重量/(烧结体的干燥重量－烧结体的浸油物的水中重量)}×水的密度”而求出的。烧结体10的浸油物的水中重量是使浸渍于油中的含油的烧结体浸渍于水中的部件的重量。
〔作用效果〕
本方式的烧结体10是斜齿101的齿形误差及齿向误差小，尺寸精度优异。
〔定型装置〕
主要参照图3A，对实施方式1所涉及的定型装置1进行说明。定型装置1对具有多个斜齿111的烧结体11的尺寸进行矫正。定型装置1具有冲模2、第一冲头31及第二冲头32和推力轴承50。冲模2具有对烧结体11进行配置的贯通孔20。第一冲头31及第二冲头32在贯通孔20内彼此相对配置而对烧结体11进行按压。推力轴承50将第一冲头31可自由旋转地支撑。冲模2的贯通孔20的内周面和第一冲头31的外周面的任一者具有与烧结体11的斜齿111啮合的第一斜齿311t。本方式的定型装置1的特征之一在于，具有在第一冲头31的后退方向的规定位置处止挡第一冲头31的第一板71。下面，对各结构详细地进行说明。在下面的说明中，将第一冲头31侧设为下侧，将第二冲头32侧设为上侧。另外，将第一冲头31和第二冲头32向彼此接近的方向的移动设为前进，将向彼此远离的方向的移动设为后退。第一冲头31和第二冲头32彼此接近的方向是对烧结体11进行按压的方向。将第一冲头31的向上方的移动和第二冲头32的向下方的移动分别设为前进，将第一冲头31的向下方的移动和第二冲头32的向上方的移动分别设为后退。
[冲模]
冲模2具有贯通孔20。贯通孔20具有与烧结体11的外周面滑动接触的内周面。贯通孔20的内周面具有与烧结体11的外周面相对应的形状。关于贯通孔20的内周面的形状在后面记述。冲模2固定于冲模板。省略冲模板的图示。通过该固定，冲模2本身即不旋转也不升降。在贯通孔20的内部插入贯穿芯棒30、第一冲头31及第二冲头32。
[芯棒]
芯棒30具有与烧结体11的贯通孔116的内周面滑动接触的外周面。烧结体11的贯通孔116在烧结体11定型后构成烧结体10的贯通孔106(图1)。芯棒30的形状是与贯通孔116的内周形状相对应的形状。在本方式，芯棒30的形状为圆柱状。芯棒30固定于芯板70。芯板70可以以将芯棒30相对于冲模2在上下方向能够独立地驱动的方式通过致动器可自由升降地被支撑。省略致动器的图示。或者，芯板70可以以使芯棒30及冲模2的第二冲头32侧的面彼此成为共面的方式相对于冲模2不会独立地驱动而被固定。
[第一冲头·第二冲头]
第一冲头31及第二冲头32在贯通孔20内对烧结体11进行按压。通过该按压对烧结体11的尺寸进行矫正，由此制作图1所示的烧结体10。在烧结体11被按压时，第一冲头31由于第二冲头32的按压力而后退。第一冲头31及第二冲头32在贯通孔20内彼此相对配置。第一冲头31在本方式，具有在贯通孔20内内外地配置的第一内侧冲头311及第一外侧冲头312这2个独立的部件。第二冲头32具有一个部件。第一内侧冲头311及第一外侧冲头312通过后面记述的内侧致动器61及外侧致动器62，相对于冲模2及芯棒30在上下方向能够独立地驱动。第二冲头32省略图示，通过第二致动器，相对于冲模2及芯棒30在上下方向能够独立地驱动。
第一内侧冲头311插入贯穿于烧结体11的内部，对烧结体11的内周面和圆板部115的第一面进行按压。圆板部115的第一面是下表面，是位于图3A的纸面下侧的面。第一外侧冲头312对烧结体11的圆筒部110的第一端面进行按压。圆筒部110的第一端面是下侧的端面，是位于图3A的纸面下侧的端面。如果圆板部115的第一面和圆筒部110的第一端面被按压而对烧结体11的尺寸进行矫正，则圆板部115构成图1所示的圆板部105，圆筒部110构成图1所示的圆筒部100。第一内侧冲头311及第一外侧冲头312插入贯穿于贯通孔20的内周面和芯棒30之间。第一内侧冲头311和第一外侧冲头312的形状为圆筒状。在第一内侧冲头311的中央形成有供芯棒30插入贯穿的插入孔。插入孔的内周形状是与芯棒30的形状相对应的形状。在本方式，插入孔的内周形状为圆筒状。
第一内侧冲头311的上端面具有与烧结体11的圆板部115的第一面相对应的形状。在本方式，第一内侧冲头311的上端面为平面。第一内侧冲头311的上端面的平面形状具有与圆板部115的第一面的平面形状相对应的形状。在本方式，第一内侧冲头311的上端面的平面形状为圆环状。第一外侧冲头312的上端面具有与烧结体11的圆筒部110的第一端面相对应的形状。在本方式，第一内侧冲头311的上端面为平面。第一外侧冲头312的上端面的平面形状具有与圆筒部110的第一端面的平面形状相对应的形状。在本方式，第一外侧冲头312的上端面的平面形状为圆环状。
第一内侧冲头311的外周面具有与烧结体11的内周面相对应的形状。第一外侧冲头312的内周面具有与第一内侧冲头311的外周面相对应的形状。第一外侧冲头312的外周面具有与冲模2的内周面相对应的形状。关于第一内侧冲头311的外周面、第一外侧冲头312的内周面及外周面的形状，与冲模2的内周面的形状和第二冲头32的外周面的形状一并在后面记述。
第二冲头32对烧结体11的圆筒部110的第二端面和圆板部115的第二面进行按压。圆筒部110的第二端面是上侧的端面，是位于图3A的纸面上侧的端面。圆板部115的第二面是上表面，是位于图3A的纸面上侧的面。第二冲头32的形状为圆筒状。在第二冲头32的中央形成有供芯棒30插入贯穿的插入孔32h。插入孔32h的内周形状与第一内侧冲头311的插入孔同样地，是与芯棒30的外形相对应的形状。即，在本方式，插入孔32h的内周形状为圆筒状。
第二冲头32的下端面具有与烧结体11的圆板部115的第二面相对应的形状。在本方式，第二冲头32的下端面为平面。第二冲头32的下端面的平面形状具有与圆板部115的第二面的平面形状相对应的形状。在本方式，第二冲头32的下端面的平面形状为圆环状。第二冲头32的外周面具有与冲模2的内周面相对应的形状。
[各部件的内周面及外周面的形状]
贯通孔20的内周面、第一内侧冲头311的外周面、第一外侧冲头312的内周面及外周面和第二冲头32的外周面，能够与要定型的烧结体11的内周面及外周面的形状相应地适当选择。说明烧结体11的内周面具有多个斜齿111，外周面由圆筒面构成的本方式的情况。与本方式不同，烧结体11的内周面由圆筒面构成，外周面具有多个斜齿111的方式通过后面记述的实施方式2进行说明。如果对烧结体11的尺寸进行矫正，则各斜齿111构成各斜齿101(图1)。
(本方式的情况)
贯通孔20的内周面的形状是与烧结体11的外周面相对应的圆筒状。第一内侧冲头311的外周面的形状具有与烧结体11的多个斜齿111啮合的多个第一斜齿311t。第一外侧冲头312的内周面的形状是具有与第一内侧冲头311的多个第一斜齿311t啮合的多个第二斜齿312t。第一外侧冲头312的外周面的形状和第二冲头32的外周面的形状是与贯通孔20的内周面相对应的圆筒状。即，贯通孔20的内周面、第一外侧冲头312的外周面和第二冲头32的外周面都由圆筒面构成。
[支撑方式]
第一内侧冲头311及第一外侧冲头312的任一个冲头由推力轴承50可自由旋转地支撑，另一个冲头以不旋转的方式被支撑。第一内侧冲头311和第一外侧冲头312的支撑方式，能够与要定型的烧结体11的斜齿111的形成面是内周面还是外周面、以及在烧结体11向贯通孔20内的收纳·排出过程中是否使烧结体11旋转相应地进行适当选择。具体地说，举出本方式的〈1〉的情况、作为本方式的变形例的〈2〉的情况和实施方式2的〈3〉的情况。
〈1〉在烧结体11的内周面形成斜齿111，在烧结体11的收纳·排出过程中不使烧结体旋转。
〈2〉在烧结体的内周面形成斜齿，在烧结体的收纳·排出过程中使烧结体旋转。
〈3〉在烧结体11的外周面形成斜齿111，在烧结体11的收纳·排出过程中使烧结体旋转。
(本方式〈1〉的情况)
如图3A所示，第一内侧冲头311经由后面记述的内侧保持架40由推力轴承50可自由旋转地支撑。另外，第一外侧冲头312以不旋转的方式保持于后面记述的外侧保持架45。
(变形例〈2〉的情况)
虽然省略图示，但第一内侧冲头311以不旋转的方式保持于内侧保持架40。另外，第一外侧冲头312经由外侧保持架45由推力轴承50可自由旋转地支撑。
关于实施方式2的〈3〉的情况在后面记述，但与变形例〈2〉的情况相同。
[内侧保持架·外侧保持架]
第一内侧冲头311保持于内侧保持架40。第一外侧冲头312保持于外侧保持架45。内侧保持架40和外侧保持架45分别通过内侧致动器61和外侧致动器62可自由升降。因此，第一内侧冲头311和第一外侧冲头312相对于冲模2及芯棒30在上下方向能够独立地驱动。
在本方式，内侧保持架40装载于在轴承箱55收纳的推力轴承50。因此，第一内侧冲头311经由内侧保持架40由推力轴承50可自由旋转地支撑。内侧保持架40为圆筒状。在内侧保持架40的中央形成有供芯棒30插入贯穿的插入孔。插入孔的内周形状与第一内侧冲头311的插入孔同样地，是与芯棒30的外形相对应的形状。即，在本方式，插入孔的内周形状为圆筒状。
在本方式，内侧保持架40具有第一内侧保持架部41和第二内侧保持架部42。第一内侧保持架部41设置于第一内侧冲头311侧。第二内侧保持架部42设置于第一内侧保持架部41的与第一内侧冲头311侧相反侧。第一内侧保持架部41和第二内侧保持架部42可以一串地形成，也可以独立地形成而彼此连接。
第一内侧保持架部41具有第一主体部411和伸出部412。第一主体部411设置于芯棒30侧，对第一内侧冲头311进行保持。伸出部412在烧结体11定型时在后退方向的规定位置处被后面记述的第一板71止挡。伸出部412在比后退方向的规定位置位于靠前进方向侧的位置时，不被第一板71止挡。伸出部412设置于比第一主体部411更靠外周侧。
第二内侧保持架部42收纳于轴承箱55。第二内侧保持架部42具有第二主体部421和凸缘部422。第二主体部421设置于芯棒30侧，装载于后面记述的第一推力轴承51及第二推力轴承52的内部。凸缘部422形成为从第二主体部421的外周面向外周侧凸出的圆环状。该凸缘部422夹设于第一推力轴承51和第二推力轴承52之间。
在本方式，外侧保持架45没有装载于推力轴承50。因此，第一外侧冲头312不旋转。外侧保持架45为圆筒状。在外侧保持架45的中央形成有供第一内侧冲头311插入贯穿的插入孔。插入孔的内周形状是与第一内侧冲头311的外形相对应的形状。即，在本方式，插入孔的内周形状为圆筒状。
外侧保持架45与第一内侧保持架部41同样地，具有主体部451和伸出部452。主体部451对第一外侧冲头312进行保持。伸出部452在烧结体11定型时在后退方向的规定位置处被后面记述的第二板72止挡。伸出部452在比后退方向的规定位置处于更靠前进方向侧的位置时，不被第二板72止挡。外侧保持架45的伸出部452的向第二板72的止挡，与内侧保持架40的伸出部412的向第一板71的止挡实质上同时进行。此外，外侧保持架45的伸出部452的向第二板72的止挡，也可以不与内侧保持架40的伸出部412的向第一板71的止挡同时进行。外侧保持架45的伸出部452的向第二板72的止挡，可以比内侧保持架40的伸出部412的向第一板71的止挡提前，也可以延迟。伸出部452设置于比主体部451更靠外周侧。
[推力轴承]
推力轴承50将第一内侧冲头311和第一外侧冲头312的任一者可自由旋转地支撑。在本方式，推力轴承50将第一内侧冲头311可自由旋转地支撑。在本方式，推力轴承50具有第一推力轴承51和第二推力轴承52这2个轴承。两个推力轴承51、52收纳于轴承箱55。两个推力轴承51、52以从第二主体部421的轴向的两侧夹着内侧保持架40的凸缘部422的方式装载于内侧保持架40的第二主体部421的外周。两个推力轴承51、52都能够利用推力滚子轴承。
[轴承箱]
轴承箱55将第一推力轴承51及第二推力轴承52收纳于内部。轴承箱55具有外周壁550、第一圆环部551和第二圆环部552。外周壁550将第一推力轴承51及第二推力轴承52的外周包围。
第一圆环部551配置于第一推力轴承51的上方，在第一圆环部551和凸缘部422之间夹着第一推力轴承51。第一圆环部551形成为圆环状。在第一圆环部551的中央设置有供第二内侧保持架部42的第二主体部421插入贯穿的插入孔。第一圆环部551设置为从外周壁550的上端朝向内周侧凸出。
第二圆环部552配置于第二推力轴承52的下方，在第二圆环部552和凸缘部422之间夹着第二推力轴承52。第二圆环部552形成为圆环状。在第二圆环部552的中央形成有供芯棒30插入贯穿的插入孔。第二圆环部552设置为从外周壁550的下端朝向内周侧凸出。
[内侧致动器·外侧致动器]
内侧致动器61使第一内侧冲头311升降、即、使第一内侧冲头311前进·后退。在本方式，内侧致动器61与轴承箱55连接。通过轴承箱55的升降，第一内侧冲头311的第一斜齿311t对第一外侧冲头312的第二斜齿312t赋予朝上的力、朝下的力。第一外侧冲头312不旋转，第一内侧冲头311可自由旋转。因此，通过朝上的力、朝下的力使内侧保持架40及第一内侧冲头311相对于第一外侧冲头312一边旋转一边升降。内侧致动器61固定于不进行升降的内侧板73。
外侧致动器62使第一外侧冲头312升降、即、使第一外侧冲头312前进·后退。在本方式，外侧致动器62与外侧保持架45连接。通过外侧保持架45的升降，第一外侧冲头312的第二斜齿312t对第一内侧冲头311的第一斜齿311t赋予朝上的力、朝下的力。通过朝上的力、朝下的力使内侧保持架40及第一内侧冲头311相对于第一外侧冲头312旋转，由此第一外侧冲头312不旋转而进行升降。外侧致动器62固定于不进行升降的外侧板74。
内侧致动器61及外侧致动器62的驱动方式举出液压式。内侧致动器61及外侧致动器62例如能够利用液压气缸。
[第一板·第二板]
第一板71在第一内侧冲头311及第一外侧冲头312之中的由推力轴承50支撑那一侧的冲头的后退方向的规定位置处止挡该冲头。第二板72在第一内侧冲头311及第一外侧冲头312之中的没有由推力轴承50支撑那一侧的冲头的后退方向的规定位置处止挡该冲头。
由推力轴承50支撑的冲头的后退方向的规定位置，是满足以下的位置(1)及位置(2)这两者的位置。
位置(1)是比对烧结体11作用最大按压力的冲头的位置更靠第二冲头32侧的位置。在本方式，作用最大按压力的冲头是第一内侧冲头311。在后面记述的实施方式2是第一外侧冲头312。
位置(2)是通过第二冲头32对推力轴承50作用的载荷处于推力轴承50的耐载荷的范围内的位置。特别地，位置(2)是对第二推力轴承52作用的载荷处于第二推力轴承52的耐载荷的范围内的位置。
最大按压力由烧结体11的形状和尺寸决定。该定型装置1能够防止超过第二推力轴承52的耐载荷的载荷作用于第二推力轴承52。
另一方面，没有由推力轴承50支撑的冲头的后退方向的规定位置，与由推力轴承50支撑那一侧的冲头和没有由推力轴承50支撑那一侧的冲头分别被第一板71和第二板72止挡的定时相应地改变。
例如，在由推力轴承50支撑那一侧的冲头和没有由推力轴承50支撑那一侧的冲头被第一板71和第二板72同时止挡的情况下，如下所述。没有由推力轴承50支撑的冲头的后退方向的规定位置，是由推力轴承50支撑那一侧的冲头被第一板71止挡时的没有由推力轴承50支撑的冲头的位置。另外，在由推力轴承50支撑那一侧的冲头比没有由推力轴承50支撑那一侧的冲头先被第一板71止挡的情况下，如下所述。没有由推力轴承50支撑的冲头的后退方向的规定位置，是比由推力轴承50支撑那一侧的冲头被第一板71止挡时的没有由推力轴承50支撑的冲头的位置更靠第一冲头31侧的位置。在由推力轴承50支撑那一侧的冲头比没有由推力轴承50支撑那一侧的冲头在后被第一板71止挡的情况下如下所述。没有由推力轴承50支撑的冲头的后退方向的规定位置，是比由推力轴承50支撑那一侧的冲头被第一板71止挡时的没有由推力轴承50支撑的冲头的位置更靠第二冲头32侧的位置。
在本方式，第一板71经由内侧保持架40而止挡第一内侧冲头311。第一板71与内侧保持架40的伸出部412的下表面抵接而限制内侧保持架40的后退。通过限制内侧保持架40的后退，从而限制第一内侧冲头311的后退。因此，能够防止对推力轴承50特别是对第二推力轴承52作用超过耐载荷的载荷。由此，定型装置1能够将高的按压力赋予给烧结体11。第一板71位于内侧保持架40的伸出部412的下方。第一板71以即使与内侧保持架40的伸出部412抵接，也不会向下方移动的方式被牢固地固定。第一板71的耐载荷高于推力轴承50特别是第二推力轴承52的耐载荷。第一板71的耐载荷能够通过第一板71的材料而适当调整。第一板71由具有足以承受第二冲头32的按压力而不变形、不损坏的强度的材质构成。
第二板72经由外侧保持架45而止挡第一外侧冲头312。第二板72与外侧保持架45的下表面抵接，限制外侧保持架45的后退。通过限制外侧保持架45的后退，从而限制第一外侧冲头312的后退。因此，定型装置1能够通过第一内侧冲头311和第一外侧冲头312对烧结体11均等地进行按压。第二板72位于外侧保持架45的下方。第二板72以即使与外侧保持架45抵接，也不会向下方移动的方式被牢固地固定。第二板72的耐载荷与第一板71同样地，高于推力轴承50特别是第二推力轴承52的耐载荷。第二板72的耐载荷能够通过第二板72的材料而适当调整。第二板72由具有足以承受第二冲头32的按压力而不变形、不损坏的强度的材质构成。
〔作用效果〕
本方式的定型装置1能够制造尺寸精度优异的上述的烧结体10。特别地，能够充分地减小烧结体10的多个斜齿101的齿形误差及齿向误差。具有在规定位置处止挡第一内侧冲头311的第一板71，由此即使由第二冲头32将高的按压力赋予给烧结体11，也能够经由烧结体11及第一内侧冲头311将对推力轴承50特别是第二推力轴承52作用的第二冲头32的按压力传递至第一板71。因此，能够减小作用于推力轴承50的载荷，甚至消除载荷。由此，能够将比推力轴承50的耐载荷高的按压力赋予给烧结体11。
〔烧结体的制造方法〕
主要参照图3A至图3C，对本方式的烧结体的制造方法进行说明。本方式的烧结体的制造方法具有下述工序：准备具有多个斜齿111的烧结体11；在规定的空腔对烧结体11进行配置；以及通过规定的第一冲头31和第二冲头32对空腔内的烧结体11进行按压而对烧结体11的尺寸进行矫正。本方式的烧结体的制造方法能够制造上述的烧结体10(图1)。在本方式的烧结体的制造方法，使用上述的定型装置1。
[烧结体的准备]
准备的烧结体11具有多个斜齿111(图3A)。烧结体11的材质、形状等结构除了齿形误差及齿向误差等尺寸精度以外，如参照图1以上叙述的烧结体10那样。烧结体11的准备例如可以经过以下工序进行：准备具有多个斜齿的成型体；以及对具有多个斜齿的成型体进行烧结。
(成型体的准备)
准备的成型体是对包含多个金属颗粒的原料粉末进行加压成型而成的。原料粉末以成为上述的烧结体10的组成的方式能够适当选择。原料粉末能够利用公知的粉末。对于原料粉末的加压成型，例如举出使用能够进行成型出与完成品接近的形状的近净成形的模具的情况。通过该加压成型，得到在内周面或外周面的一者具有多个斜齿的成型体。成型条件能够应用公知的条件。此外，具有多个斜齿的成型体的准备可通过以下方式进行，即，制作圆筒状的成型体，通过切削加工在圆筒状的成型体的内周面或外周面的一者形成多个斜齿。切削刀具、切削条件能够应用公知的刀具、公知的条件。
(成型体的烧结)
在烧结成型体时能够使用适当的烧结炉。省略烧结炉的图示。烧结条件能够应用公知的条件。
[烧结体向空腔内的配置]
对烧结体11进行配置的空腔由具有贯通孔20的冲模2和在贯通孔20内配置的芯棒30及第一冲头31形成。
首先，如图3A所示，将冲模2的上表面和芯棒30、第一内侧冲头311及第一外侧冲头312的各上端面对齐为共面。此时，在冲模2的上表面可以载置衬套。省略衬套的图示。衬套相对于冲模2对烧结体11进行定位。衬套的形状为圆筒状。在衬套的中央设置有与冲模2的贯通孔20相对应的贯通孔。衬套的贯通孔的内周面具有与烧结体11的外周面相对应的形状。因此，在衬套的内部对烧结体11进行配置，由此能够容易地进行烧结体11和冲模2的定位。而且，在衬套的贯通孔内收纳烧结体11。通过该收纳使烧结体11的圆筒部110的第一端面即下侧的端面和第一外侧冲头312的上端面接触。
接下来，如图3B所示，使得烧结体11的圆板部115的第二面即上表面处于比冲模2的上表面及芯棒30的上端面更靠下方的位置。而且，使第一内侧冲头311的第一斜齿311t和烧结体11的内周面的斜齿111啮合，使第一内侧冲头311的上端面和烧结体11的圆板部115的第一面即下表面接触。在本方式，如后面所述，不使第一外侧冲头312、冲模2及烧结体11旋转，而是使第一内侧冲头311旋转。此外，也可以不使第一内侧冲头311和冲模2旋转，而是使第一外侧冲头312和烧结体11旋转。
首先，通过内侧致动器61及外侧致动器62，使第一内侧冲头311及第一外侧冲头312后退(图3B)。此时，第一内侧冲头311的上端面和烧结体11的圆板部115的第一面即下表面不接触。第一内侧冲头311及第一外侧冲头312的后退进行至第一内侧冲头311的上端面位于比冲模2的上表面更靠下方为止。更具体地说，如后面所述，在使第一内侧冲头311的上端面和烧结体11的圆板部115的第一面接触时，进行后退而直至烧结体11的圆板部115的第二面即上表面位于比冲模2的上表面更靠下方的位置为止。由此，第二冲头32的下端面能够向冲模2的贯通孔20内插入贯穿。
接下来，使第二冲头32前进，使第二冲头32的下端面和烧结体11的圆筒部110的第二端面及圆板部115的第二面进行接触。此时，内侧致动器61将第一内侧冲头311向前进方向按压。通过第二冲头32的向烧结体11的按压力，使第一外侧冲头312的第二斜齿312t对第一内侧冲头311的第一斜齿311t作用向后退方向的力。
第一外侧冲头312以不旋转的方式被支撑，第一内侧冲头311由推力轴承50可自由旋转地支撑。而且，通过内侧致动器61向前进方向对第一内侧冲头311作用有按压力。因此，通过相对于第一斜齿311t的向后退方向的力，第一内侧冲头311在实质上维持其位置的状态下旋转。即，通过该旋转，第一内侧冲头311实质上不前进也不后退。
通过第一内侧冲头311的旋转，第一外侧冲头312不旋转而是后退。另外，烧结体11不旋转而是向下方移动。第一内侧冲头311旋转而烧结体11向下方移动，由此烧结体11的斜齿111遍及其全长而与第一内侧冲头311的第一斜齿311t啮合。并且，烧结体11的圆板部115的第一面和第一内侧冲头311的上端面进行接触。这样，第二冲头32的下端面和烧结体11的圆板部115的第二面位于比冲模2的上表面及芯棒30的上端面更靠下方的位置，成为在空腔内由第一冲头31和第二冲头32夹着烧结体11的状态。
[烧结体的按压]
烧结体11的尺寸的矫正是通过由第一冲头31和第二冲头32对空腔内的烧结体11进行按压而进行的。使第二冲头32进一步前进而对烧结体11赋予按压力。通过第二冲头32的按压力使第一内侧冲头311及第一外侧冲头312后退。如图3C所示，如果第一内侧冲头311后退至后退方向的规定位置为止，则内侧保持架40的伸出部412的下表面与第一板71的上表面接触，由此第一内侧冲头311被止挡。另外，如果第一外侧冲头312后退至后退方向的规定位置为止，则外侧保持架45的伸出部452与第二板72的上表面接触，由此第一外侧冲头312被止挡。
第一内侧冲头311的后退方向的规定位置是满足以下的位置(1)及位置(2)这两者的位置。
位置(1)是比对烧结体11作用最大按压力的第一内侧冲头311的位置更靠第二冲头32侧的位置。
位置(2)是通过第二冲头32对推力轴承50作用的载荷处于推力轴承50的耐载荷的范围内的位置。特别地，位置(2)是对第二推力轴承52作用的载荷处于第二推力轴承52的耐载荷的范围内的位置。
第一外侧冲头312的后退方向的规定位置如上所述，与第一内侧冲头311和第一外侧冲头312分别被第一板71和第二板72止挡的定时相应地改变。内侧保持架40的伸出部412的向第一板71的止挡和外侧保持架45的伸出部452的向第二板72的止挡实质上同时地进行。此外，如上所述，内侧保持架40的伸出部412的向第一板71的止挡和外侧保持架45的伸出部452的向第二板72的止挡也可以不是同时进行，而是存在时间差。
通过上述止挡，能够将作用于推力轴承50的载荷传递至第一板71。因此，能够减小对推力轴承50特别是第二推力轴承52作用的载荷，甚至消除载荷。由此，能够通过第一冲头31和第二冲头32对烧结体11赋予比推力轴承50特别是第二推力轴承52的耐载荷高的按压力。因此，能够制造参照图1说明的尺寸精度优异的烧结体10。即，能够制造具有齿形误差和齿向误差满足上述的范围的多个斜齿101的烧结体10。而且，如图2所示，在该烧结体10的斜齿101的齿底面101b、齿面101s及齿顶面101t的至少一部分形成有定型痕迹102。
向烧结体11的按压力例如能够设为300MPa以上。如果按压力为300MPa以上，则由于按压力充分高，因此烧结体11的尺寸精度变高。如果按压力为900MPa以下，则由于按压力不会过高，因此防止烧结体11的斜齿111及定型装置1的损伤。
[其他]
烧结体的制造方法能够针对矫正尺寸后的烧结体10而实施热处理。作为热处理，举出淬火处理、回火处理等。通过进行淬火、回火，从而烧结体10的机械特性，特别是硬度及强度提高。淬火处理可以是渗碳淬火处理。淬火处理、渗碳淬火处理、回火处理能够应用公知的条件。
〔作用效果〕
本方式的烧结体的制造方法能够制造尺寸精度优异的烧结体10。特别地，能够制造多个斜齿101的齿形误差及齿向误差充分小的烧结体10。在对烧结体11的尺寸进行矫正的工序，能够在后退方向的规定位置处通过第一板71止挡第一内侧冲头311。因此，能够使得第二冲头32的按压力不易经由烧结体11及第一内侧冲头311而作用于推力轴承50特别是第二推力轴承52，甚至完全不作用。即，能够减小作用于推力轴承50的载荷，甚至消除载荷。由此，能够将高的按压力赋予给烧结体11。
《实施方式2》
〔烧结体〕
参照图4、图5对实施方式2所涉及的烧结体10进行说明。图5是将图4的虚线圆内放大而表示。本方式的烧结体10与实施方式1所涉及的烧结体10的差异在于，外周面具有多个斜齿101和定型痕迹102，内周面为圆筒面。即，本方式的烧结体10的外周面的形状为螺旋齿轮形状。本方式的烧结体10的内周面的形状为圆筒状。斜齿101的齿形误差及齿向误差满足与实施方式1所涉及的烧结体10的斜齿101的齿形误差及齿向误差相同的范围。本方式的烧结体10与实施方式1同样地，斜齿101的齿形误差及齿向误差小，尺寸精度优异。
〔定型装置〕
参照图6对实施方式2所涉及的定型装置1进行说明。本方式的定型装置1是冲模2的贯通孔20的内周面、第一内侧冲头311的外周面、第一外侧冲头312的内周面及外周面、第二冲头32的外周面和由推力轴承50可自由旋转地支撑的部件与实施方式1所涉及的定型装置1存在差异。以下的说明是以与实施方式1所涉及的定型装置1的差异点为中心进行的。省略与实施方式1所涉及的定型装置1相同结构的说明。
第二冲头32省略图示，但通过与第一外侧冲头312相同的结构，可自由旋转地被支撑。
[各部件的内周面及外周面的形状]
贯通孔20的内周面具有与烧结体11的多个斜齿111啮合的多个第一斜齿20t。第一内侧冲头311的内周面及外周面由圆筒面构成。第一外侧冲头312的内周面由圆筒面构成。第一外侧冲头312的外周面具有与多个第一斜齿20t啮合的多个第二斜齿312t。第二冲头32的外周面具有与多个第一斜齿20t啮合的多个斜齿32t。
[支撑方式]
第一外侧冲头312经由外侧保持架45由推力轴承50可自由旋转地支撑。另外，第一内侧冲头311以不旋转的方式保持于内侧保持架40。
[内侧保持架·外侧保持架]
内侧保持架40和外侧保持架45的结构与实施方式1相反。内侧保持架40没有装载于推力轴承50。因此，第一内侧冲头311不旋转。内侧保持架40为圆筒状。在内侧保持架40的中央形成有供芯棒30插入贯穿的插入孔。插入孔的内周形状是与芯棒30的外形相对应的形状。在本方式，插入孔的内周形状为圆筒状。
内侧保持架40具有主体部401和伸出部402。主体部401对第一内侧冲头311进行保持。伸出部402在烧结体11定型时在后退方向的规定位置处被后面记述的第二板72止挡。伸出部402在处于比后退方向的规定位置更靠前进方向侧的位置时，不被第二板72止挡。内侧保持架40的伸出部402的向第二板72的止挡的定时可以与外侧保持架45的伸出部462的向第一板71的止挡实质上同时，也可以不同时，可以比外侧保持架45的伸出部462的向第一板71的止挡提前，也可以延迟。伸出部402设置于比主体部401更靠外周侧的位置。
外侧保持架45在收纳于轴承箱55的推力轴承50装载。因此，第一外侧冲头312经由外侧保持架45由推力轴承50可自由旋转地支撑。外侧保持架45为圆筒状。在外侧保持架45的中央形成有供第一内侧冲头311及芯棒30插入贯穿的插入孔。插入孔的内周形状是与第一内侧冲头311的外形相对应的形状。在本方式，插入孔的内周形状为圆筒状。
在本方式，外侧保持架45具有第一外侧保持架部46和第二外侧保持架部47。第一外侧保持架部46设置于第一外侧冲头312侧。第二外侧保持架部47设置于第一外侧保持架部46的与第一外侧冲头312侧相反侧。第一外侧保持架部46和第二外侧保持架部47可以一串地形成，也可以独立地形成而彼此连接。
第一外侧保持架部46具有第一主体部461和伸出部462。第一主体部461设置于第一内侧冲头311侧，对第一外侧冲头312进行保持。伸出部462在烧结体11定型时在后退方向的规定位置处被后面记述的第一板71止挡。伸出部462在处于比后退方向的规定位置更靠前进方向侧的位置时，不被第一板71止挡。伸出部462设置于比第一主体部461更靠外周侧的位置。
第二外侧保持架部47收纳于轴承箱55。第二外侧保持架部47具有第二主体部471和凸缘部472。第二主体部471设置于芯棒30侧，装载于第一推力轴承51及第二推力轴承52的内部。凸缘部472形成为从第二主体部471的外周面向外周侧凸出的圆环状。该凸缘部472夹设于第一推力轴承51和第二推力轴承52之间。
[推力轴承]
推力轴承50在本方式，将第一外侧冲头312可自由旋转地支撑。推力轴承50与实施方式1同样地，具有第一推力轴承51和第二推力轴承52这2个轴承。两个推力轴承51、52收纳于轴承箱55。两个推力轴承51、52以从第二主体部471的轴向的两侧夹着外侧保持架45的凸缘部472的方式装载于外侧保持架45的第二主体部471的外周。两个推力轴承51、52都与实施方式1同样地，能够利用推力滚子轴承。
[轴承箱]
轴承箱55与在实施方式1说明的轴承箱55相同。轴承箱55的第一圆环部551配置于第一推力轴承51的上方，在第一圆环部551和凸缘部472之间夹着第一推力轴承51。在第一圆环部551的中央设置有供第二外侧保持架部47的第二主体部471插入贯穿的插入孔。轴承箱55的第二圆环部552配置于第二推力轴承52的下方，在第二圆环部552和凸缘部472之间夹着第二推力轴承52。
[内侧致动器·外侧致动器]
在本方式，内侧致动器61与内侧保持架40连接。通过由内侧致动器61进行的内侧保持架40的升降，第一内侧冲头311不旋转而是升降。在本方式，外侧致动器62与轴承箱55连接。通过由外侧致动器62进行的轴承箱55的升降，经由外侧保持架45由第一外侧冲头312的第二斜齿312t对冲模2的第一斜齿20t赋予朝上的力、朝下的力。通过朝上的力、朝下的力，第一外侧冲头312相对于冲模2及第一内侧冲头311一边旋转一边升降。
[第一板·第二板]
在本方式，第一板71经由外侧保持架45而止挡第一外侧冲头312。第一板71与外侧保持架45的伸出部462的下表面抵接而限制外侧保持架45的后退。通过限制外侧保持架45的后退，从而限制第一外侧冲头312的后退。第一板71位于外侧保持架45的伸出部462的下方。第一板71以即使与外侧保持架45的伸出部462抵接，也不会向下方移动的方式被固定。第一板71的耐载荷高于推力轴承50特别是第二推力轴承52的耐载荷。
第二板72经由内侧保持架40而止挡第一内侧冲头311。第二板72与内侧保持架40的下表面抵接而限制内侧保持架40的后退。通过限制内侧保持架40的后退，从而限制第一内侧冲头311的后退。第二板72位于内侧保持架40的伸出部402的下方。第二板72以即使与内侧保持架40抵接，也不会向下方移动的方式被固定。第二板72的耐载荷与第一板71同样地，高于推力轴承50具体地说第二推力轴承52的耐载荷。
〔作用效果〕
本方式的定型装置1与实施方式1的定型装置1同样地，能够制造尺寸精度优异的上述的烧结体10。
〔烧结体的制造方法〕
本方式的烧结体的制造方法具有与实施方式1相同的工序。本方式的烧结体的制造方法，在空腔配置烧结体11的工序，第一内侧冲头311、第一外侧冲头312及烧结体11的举动与实施方式1不同。
[烧结体向空腔内的配置]
如果冲模2的上表面和芯棒30、第一内侧冲头311及第一外侧冲头312的各上端面成为共面，则与实施方式1同样地，烧结体11的圆板部115的第二面即上表面处于比冲模2的上表面及芯棒30的上端面更靠下方的位置。而且，使冲模2的第一斜齿20t和烧结体11的外周面的斜齿111啮合，使第一内侧冲头311的上端面和烧结体11的圆板部115的第一面即下表面进行接触。在本方式，如后面所述，不使第一内侧冲头311及冲模2旋转，使第一外侧冲头312及烧结体11旋转。
使第二冲头32前进，使第二冲头32的下端面和烧结体11的圆筒部110的第二端面及圆板部115的第二面进行接触。通过第二冲头32对烧结体11赋予按压力。第一外侧冲头312的第二斜齿312t与冲模2的第一斜齿20t啮合。第一外侧冲头312由推力轴承50可自由旋转地支撑。因此，通过第二冲头32的向烧结体11的按压力，第一外侧冲头312一边旋转一边后退。如果第一外侧冲头312后退，则烧结体11的斜齿111相对于冲模2的第一斜齿20t啮合。并且，如果第一外侧冲头312后退，则烧结体11一边旋转一边向冲模2的贯通孔20内侧行进。第二冲头32随着前进，第二冲头32的斜齿32t与冲模2的第一斜齿20t啮合。第二冲头32是第二冲头32的斜齿32t与冲模2的第一斜齿20t啮合，由此一边旋转一边前进。第二冲头32的前进、第一外侧冲头312的后退及旋转、和烧结体11的旋转及移动，进行至满足以下的状态(1)及状态(2)为止。状态(1)是烧结体11的斜齿111遍及其全长而与冲模2的第一斜齿20t啮合的状态。状态(2)是第二冲头32的下端面和烧结体11的圆板部115的第二面处于比冲模2的上表面及芯棒30的上端面更靠下方的位置的状态。此时，在空腔内成为由第一冲头31和第二冲头32夹着烧结体11的状态。
[烧结体的按压]
使第二冲头32进一步前进而对烧结体11赋予按压力，由此对烧结体11的尺寸进行矫正。通过第二冲头32的按压力使第一内侧冲头311及第一外侧冲头312后退。如果第一外侧冲头312后退至后退方向的规定位置为止，则第一外侧保持架部46的伸出部462与第一板71的上表面进行接触，由此第一外侧冲头312被止挡。如果第一内侧冲头311后退至后退方向的规定位置为止，则内侧保持架40的伸出部402的下表面与第二板72的上表面进行接触，由此第一内侧冲头311被止挡。
第一外侧冲头312的后退方向的规定位置与实施方式1的第一内侧冲头311的后退方向的规定位置同样地，是满足以下的位置(1)及位置(2)这两者的位置。位置(1)是比对烧结体11作用最大按压力的第一外侧冲头312的位置更靠第二冲头32侧的位置。
位置(2)如在实施方式1说明的位置(2)那样。
第一内侧冲头311的后退方向的规定位置，与第一外侧冲头312和第一内侧冲头311分别被第一板71和第二板72止挡的定时相应地改变。内侧保持架40的伸出部402的向第二板72的止挡和外侧保持架45的伸出部462的向第一板71的止挡实质上同时地进行。如上所述，内侧保持架40的伸出部402的向第二板72的止挡和外侧保持架45的伸出部462的向第一板71的止挡也可以不是同时，而是存在时间差。
〔作用效果〕
本方式的烧结体的制造方法与实施方式1的烧结体的制造方法同样地，能够制造尺寸精度优异的上述的烧结体10。
《试验例1》
使用定型装置对烧结体的尺寸进行矫正，调查了尺寸精度。
〔样品No.1〕
样品No.1的烧结体是使用参照图3A至图3C而说明的实施方式1所涉及的定型装置1，依次经由以下的工序S1至工序S3而制作的。
[工序S1]工序S1准备具有多个斜齿的烧结体。
[工序S2]工序S2在由定型装置1的冲模2、芯棒30、第一内侧冲头311和第一外侧冲头312形成的空腔内配置烧结体。
[工序S3]工序S3对空腔内的烧结体进行按压而对烧结体的尺寸进行矫正。
[工序S1]
定型前的烧结体的准备依次经由以下的工序S11至工序S13而进行。
工序S11准备原料粉末。
工序S12制作具有多个斜齿的成型体。
工序S13对具有多个斜齿的成型体进行烧结。
(工序S11)
原料粉末准备了包含Fe粉末、Ni粉末、Mo粉末、Cu粉末和C粉末在内的混合粉末。Fe粉末的平均粒径为65μm，Ni粉末的平均粒径为10μm，Mo粉末的平均粒径为10μm，Cu粉末的平均粒径为22μm，C粉末的平均粒径为18μm。平均粒径是由激光衍射式粒度分布测定装置测定出的体积粒度分布的累积体积成为50％的粒径。各粉末的含量是将Ni粉末的含量设为4质量％，将Mo粉末的含量设为0.5质量％，将Cu粉末的含量设为1.5质量％，将C粉末的含量设为0.5质量％，将Fe粉末的含量设为剩余部分。
(工序S12)
在制作成型体时，使用了能够进行成型出与完成品接近的形状的近净成形的模具。在模具内填充原料粉末，进行加压成型而制作出成型体。成型体具有圆筒部和在圆筒部的一端侧设置的圆板部。在圆筒部的内周面，具有图1所示那样的多个斜齿。另外，成型体的圆筒部的外周面为圆筒面。在圆板部的中央设置有圆筒状的贯通孔。
(工序S13)
对实施了切削加工的成型体进行烧结而制作出烧结体。在经过烧结时间后，逐渐冷却至常温为止。
[工序S2]
烧结体向空腔内的配置以下述方式进行。首先，如参照图3A以上叙述的那样，冲模2的上表面和芯棒30、第一内侧冲头311及第一外侧冲头312的各上端面对齐为共面。而且，以烧结体的圆筒部的端面与第一外侧冲头312的上端面进行接触的方式载置有烧结体。
接下来，如参照图3B以上叙述的那样，使第一内侧冲头311和第一外侧冲头312后退，使得烧结体11的圆板部115的第二面即上表面处于比冲模2的上表面及芯棒30的上端面更靠下方的位置。而且，不使第一外侧冲头312、冲模2及烧结体11旋转，而是使第一内侧冲头311旋转，使第一内侧冲头311的上端面和烧结体11的圆板部115的第一面即下表面进行接触，使第一内侧冲头311的第一斜齿311t和烧结体11的内周面的斜齿111啮合。
[工序S3]
烧结体的按压是通过第一内侧冲头311及第一外侧冲头312和第二冲头32进行的。此时，如参照图3C说明的那样，第一内侧冲头311在后退方向的规定位置处被第一板71止挡，第一外侧冲头312在后退方向的规定位置处被第二板72止挡。因此，按压力提高至300MPa以上。
〔样品No.101〕
对于样品No.101的烧结体，除了不具有样品No.1所使用的定型装置1中的第一板71及第二板72以及减小了工序S3中的按压力这些点以外，与样品No.1同样地对尺寸进行了矫正。按压力从推力轴承50的耐载荷的关系出发而设为100MPa以下。不具有第一板71，由此第二冲头32的按压力作用于推力轴承50。因此，工序S3中的按压力与样品No.1比较而非常小。即，无法对样品No.101的烧结体赋予如样品No.1那样高的按压力。
〔尺寸精度的评价〕
定型后的烧结体的尺寸精度的评价是通过求出斜齿的齿形误差及齿向误差而进行的。在这里，在8个斜齿处，求出了各斜齿的左右的齿面的齿形误差及齿向误差。8个斜齿如下所述。将任意一个斜齿设为基准的齿。设为包含基准的齿而在周向大致8等分的位置的齿。即，在从圆板部的第一面侧俯视观察斜齿时，如果绕斜齿的螺旋方向将基准的齿设为第1齿，则将从基准的齿起第12个齿设为第2齿，将第22个齿设为第3齿，将第32个齿设为第4齿，将第42个齿设为第5齿，将第53个齿设为第6齿，将第63个齿设为第7齿，将第73个齿设为第8齿。圆板部的第一面侧是图1的纸面上侧。在斜齿的螺旋方向为右旋的情况下，是右旋方向。各齿的左右的齿面的齿形误差及齿向误差是依照“JISB1702－1(2016)圆筒齿轮－精度等级－第1部：与齿轮的齿面相关的误差的定义及容许值”而求出的。齿形误差和齿向误差相当于上述JIS的“全齿型误差”和“全齿向误差”。各齿的右侧的齿面是上述右旋方向的位于右侧的齿面。各齿的左侧的齿面是与右侧的齿面相反侧的齿面。
样品No.1的烧结体是第1齿至第8齿的右侧的齿面的最大齿形误差为5μm。另外，第1齿至第8齿的左侧的齿面的最大齿形误差为4μm。并且，第1齿至第8齿的右侧的齿面的最大齿向误差为27μm。而且，第1齿至第8齿的左侧的齿面的最大齿向误差为14μm。
另一方面，样品No.101的烧结体是第1齿至第8齿的右侧的齿面的最大齿形误差为11μm。另外，第1齿至第8齿的左侧的齿面的最大齿形误差为8μm。并且，第1齿至第8齿的右侧的齿面的最大齿向误差为46μm。而且，第1齿至第8齿的左侧的齿面的最大齿向误差为28μm。
根据以上的结果，可知使用具有在第一内侧冲头311的后退方向的规定位置处止挡第一内侧冲头311的第一板71的定型装置1，由此得到尺寸精度优异的烧结体。另外，可知在对烧结体的尺寸进行矫正的工序，在第一内侧冲头311的后退方向的规定位置处止挡第一内侧冲头311，由此得到尺寸精度优异的烧结体。
本发明不受这些例示所限定，而是由权利要求书示出，包含与权利要求书等同的内容及其范围内的全部变更。
标号的说明
10、11 烧结体
100、110 圆筒部
101、111 斜齿
101b 齿底面
101s 齿面
101t 齿顶面
102 定型痕迹
105、115 圆板部
106、116 贯通孔
1 定型装置
2 冲模
20 贯通孔
20t 第一斜齿
30 芯棒
31 第一冲头
311 第一内侧冲头
311t 第一斜齿
312 第一外侧冲头
312t 第二斜齿
32 第二冲头
32h 插入孔
32t 斜齿
40 内侧保持架
401 主体部
402 伸出部
41 第一内侧保持架部
411 第一主体部
412 伸出部
42 第二内侧保持架部
421 第二主体部
422 凸缘部
45 外侧保持架
451 主体部
452 伸出部
46 第一外侧保持架部
461 第一主体部
462 伸出部
47 第二外侧保持架部
471 第二主体部
472 凸缘部
50 推力轴承
51 第一推力轴承
52 第二推力轴承
55 轴承箱
550 外周壁
551 第一圆环部
552 第二圆环部
61 内侧致动器
62 外侧致动器
70 芯板
71 第一板
72 第二板
73 内侧板
74 外侧板

Claims (8)

1.一种烧结体，其是由金属构成的圆筒状的烧结体，
所述烧结体的内周面和外周面的任一者具有：
多个斜齿，其沿所述烧结体的周向并排；以及
定型痕迹，其设置于所述斜齿的齿底面、齿面及齿顶面的至少一部分，
所述斜齿的齿形误差为6μm以下，
所述斜齿的齿向误差为27μm以下。
2.一种定型装置，其对具有多个斜齿的烧结体的尺寸进行矫正，
该定型装置具有：
冲模，其设置有对所述烧结体进行配置的贯通孔；
第一冲头及第二冲头，它们在所述贯通孔内彼此相对配置而对所述烧结体进行按压；
推力轴承，其将所述第一冲头可自由旋转地支撑；以及
第一板，其在所述第一冲头的后退方向的规定位置处止挡所述第一冲头，
所述冲模的贯通孔的内周面和所述第一冲头的外周面的任一者具有与所述烧结体的所述斜齿啮合的第一斜齿，
所述规定位置是作用于所述推力轴承的载荷成为所述推力轴承的耐载荷以下的位置。
3.根据权利要求2所述的定型装置，其中，
所述第一冲头具有在所述贯通孔内以内外的方式配置的第一内侧冲头及第一外侧冲头，
所述推力轴承将所述第一内侧冲头和所述第一外侧冲头的任一者可自由旋转地支撑，
所述第一板将所述第一内侧冲头及所述第一外侧冲头之中的由所述推力轴承支撑那一侧的冲头在该冲头的后退方向的规定位置处进行止挡，
所述第一斜齿设置于所述冲模的贯通孔的内周面和所述第一内侧冲头的外周面的任一者，
所述第一外侧冲头的内周面及外周面的任一者具有与所述第一斜齿啮合的第二斜齿。
4.根据权利要求3所述的定型装置，其中，
所述定型装置具有：
内侧保持架，其对所述第一内侧冲头进行保持；
内侧致动器，其使所述内侧保持架升降；
外侧保持架，其对所述第一外侧冲头进行保持；
外侧致动器，其使所述外侧保持架升降；以及
第二板，其将所述第一内侧冲头及所述第一外侧冲头之中的没有由所述推力轴承支撑那一侧的冲头在该冲头的后退方向的规定位置处进行止挡，
所述推力轴承具有沿所述内侧保持架的轴向而相对配置的第一推力轴承及第二推力轴承，
所述内侧保持架具有：
主体部，其装载于所述第一推力轴承及所述第二推力轴承的内侧；
凸缘部，其夹设于所述第一推力轴承和所述第二推力轴承之间；以及
伸出部，其设置于比所述凸缘部更靠所述第二冲头侧，被所述第一板止挡。
5.根据权利要求4所述的定型装置，其中，
所述烧结体具有内周面，在该内周面设置有所述多个斜齿，
所述第一内侧冲头的外周面具有所述第一斜齿，
所述第一外侧冲头的内周面具有所述第二斜齿。
6.根据权利要求3所述的定型装置，其中，
所述定型装置具有：
内侧保持架，其对所述第一内侧冲头进行保持；
内侧致动器，其使所述内侧保持架升降；
外侧保持架，其对所述第一外侧冲头进行保持；
外侧致动器，其使所述外侧保持架升降；以及
第二板，其将所述第一内侧冲头及所述第一外侧冲头之中的没有由所述推力轴承支撑那一侧的冲头在该冲头的后退方向的规定位置处进行止挡，
所述推力轴承具有沿所述外侧保持架的轴向而相对配置的第一推力轴承及第二推力轴承，
所述外侧保持架具有：
主体部，其装载于所述第一推力轴承及所述第二推力轴承的内侧；
凸缘部，其夹设于所述第一推力轴承和所述第二推力轴承之间；以及
伸出部，其设置于比所述凸缘部靠所述第二冲头侧，被所述第一板止挡。
7.根据权利要求6所述的定型装置，其中，
所述烧结体具有外周面，在该外周面设置有所述多个斜齿，
所述冲模的贯通孔的内周面具有所述第一斜齿，
所述第一外侧冲头的外周面具有所述第二斜齿。
8.一种烧结体的制造方法，其具有下述工序：
准备具有多个斜齿的烧结体；
在由具有贯通孔的冲模和配置于所述贯通孔内的第一冲头形成的空腔对所述烧结体进行配置；以及
通过所述第一冲头和与所述第一冲头相对配置的第二冲头对所述空腔内的所述烧结体进行按压而对所述烧结体的尺寸进行矫正，
所述第一冲头由推力轴承可自由旋转地支撑，
所述冲模的贯通孔的内周面和所述第一冲头的外周面的任一者具有与所述烧结体的所述斜齿啮合的第一斜齿，
在对所述烧结体的尺寸进行矫正的工序，在所述第一冲头的后退方向的规定位置处止挡所述第一冲头。
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