JP2003071538A - パイプ状加工品の製法 - Google Patents
パイプ状加工品の製法Info
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- JP2003071538A JP2003071538A JP2001267781A JP2001267781A JP2003071538A JP 2003071538 A JP2003071538 A JP 2003071538A JP 2001267781 A JP2001267781 A JP 2001267781A JP 2001267781 A JP2001267781 A JP 2001267781A JP 2003071538 A JP2003071538 A JP 2003071538A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】コストが安価で、しかも、面粗度が良くて強度
的にも強く、しかも、加工工程の簡素化を図ることので
きるパイプ状加工品の製法を提供する。 【解決手段】金属製のパイプ状素材を下型１２で起立保
持し、上型１１を下型１２に対して下降させることによ
り、パイプ状素材の底部外周面にセレーション部を鍛造
形成する方法であって、下型１２が、パイプ状素材の底
部を挿通しうる貫通孔２２の内周面にセレーション状凹
凸部２３ａが形成された型部１５と、セレーション状凹
凸部２３ａに対応する貫通孔２２の部分に配設されたガ
イドピン１８を備え、ガイドピン１８とセレーション状
凹凸部２３ａ間に環状隙間が形成され、上型１１を下降
させることにより、パイプ状素材５の底部を上記環状隙
間に案内し、パイプ状素材５の底部外周面にセレーショ
ン部を鍛造形成している。
的にも強く、しかも、加工工程の簡素化を図ることので
きるパイプ状加工品の製法を提供する。 【解決手段】金属製のパイプ状素材を下型１２で起立保
持し、上型１１を下型１２に対して下降させることによ
り、パイプ状素材の底部外周面にセレーション部を鍛造
形成する方法であって、下型１２が、パイプ状素材の底
部を挿通しうる貫通孔２２の内周面にセレーション状凹
凸部２３ａが形成された型部１５と、セレーション状凹
凸部２３ａに対応する貫通孔２２の部分に配設されたガ
イドピン１８を備え、ガイドピン１８とセレーション状
凹凸部２３ａ間に環状隙間が形成され、上型１１を下降
させることにより、パイプ状素材５の底部を上記環状隙
間に案内し、パイプ状素材５の底部外周面にセレーショ
ン部を鍛造形成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、セレーション等の
ギア部が鍛造により形成されているパイプ状加工品の製
法に関するものである。
ギア部が鍛造により形成されているパイプ状加工品の製
法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電気洗濯機の回転駆動部等の各部におい
て、セレーション等のギア部が形成されたシャフトやパ
イプが用いられている。例えば、電気洗濯機の回転駆動
部において、脱水槽，パルセータ等を回転させるための
ギヤシャフト等として、図１１（ｃ）に示すような形状
のものが用いられている。
て、セレーション等のギア部が形成されたシャフトやパ
イプが用いられている。例えば、電気洗濯機の回転駆動
部において、脱水槽，パルセータ等を回転させるための
ギヤシャフト等として、図１１（ｃ）に示すような形状
のものが用いられている。
【０００３】このようなギヤシャフト等は、通常、つぎ
のようにして製造されている。すなわち、まず、図１１
（ａ）に示すように、棒状の鋼材（Ｓ３５Ｃ等）を所定
長に切断したのち、図１１（ｂ）に示すように切削加工
して、上端部に大径部５１を形成し、中間部５２の下側
に第１の小径部５３と第２の小径部５４を形成する。そ
して、上下両端面の中央にセンター穴５５，５６を穿設
する。つぎに、図１１（ｃ）に示すように、上記大径部
５１の外周面に、転造もしくは切削によってねじ部５７
を形成するとともに、上記第１の小径部５３の外周面に
ギヤ歯を刻設してギヤ部５８を形成する。そして、焼入
れ後、中間部５２を研磨仕上げして、目的とするギヤシ
ャフト等を得ることができる。
のようにして製造されている。すなわち、まず、図１１
（ａ）に示すように、棒状の鋼材（Ｓ３５Ｃ等）を所定
長に切断したのち、図１１（ｂ）に示すように切削加工
して、上端部に大径部５１を形成し、中間部５２の下側
に第１の小径部５３と第２の小径部５４を形成する。そ
して、上下両端面の中央にセンター穴５５，５６を穿設
する。つぎに、図１１（ｃ）に示すように、上記大径部
５１の外周面に、転造もしくは切削によってねじ部５７
を形成するとともに、上記第１の小径部５３の外周面に
ギヤ歯を刻設してギヤ部５８を形成する。そして、焼入
れ後、中間部５２を研磨仕上げして、目的とするギヤシ
ャフト等を得ることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
製法では、切削代が多いため材料コストおよび加工コス
トが高いという問題がある。しかも、上記の製法で形成
されたねじ部５７，ギヤ部５８は面粗度が悪いため、相
手歯車の摩耗が著しいという問題や、噛み合い時に騒音
が生じやすいという問題がある。また、上記の製法で形
成されたねじ部５７，ギヤ部５８は強度的に弱いという
問題もある。しかも、上記の製法では、センター穴５
５，５６の穿設加工等が必要になり、加工工程が複雑化
するという問題もある。
製法では、切削代が多いため材料コストおよび加工コス
トが高いという問題がある。しかも、上記の製法で形成
されたねじ部５７，ギヤ部５８は面粗度が悪いため、相
手歯車の摩耗が著しいという問題や、噛み合い時に騒音
が生じやすいという問題がある。また、上記の製法で形
成されたねじ部５７，ギヤ部５８は強度的に弱いという
問題もある。しかも、上記の製法では、センター穴５
５，５６の穿設加工等が必要になり、加工工程が複雑化
するという問題もある。
【０００５】そこで、これらの問題を解決するため、本
出願人は、上記のギアシャフトを鍛造形成により製造す
ることを提案している（特開平７−３０８７２８号公
報）。一方、ギア部が形成されたパイプについても、ギ
ヤ部を切削加工等により形成する場合には、上記の問題
と同様の問題が発生しているが、鍛造技術を用いてギヤ
部を形成することが行われていないのが実情である。
出願人は、上記のギアシャフトを鍛造形成により製造す
ることを提案している（特開平７−３０８７２８号公
報）。一方、ギア部が形成されたパイプについても、ギ
ヤ部を切削加工等により形成する場合には、上記の問題
と同様の問題が発生しているが、鍛造技術を用いてギヤ
部を形成することが行われていないのが実情である。
【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、鍛造技術を用いてギヤ部を形成することによ
り、材料コストおよび加工コストが安価で、しかも、面
粗度が良くて強度的にも強く、しかも、加工工程の簡素
化を図ることのできるパイプ状加工品の製法の提供をそ
の目的とする。
もので、鍛造技術を用いてギヤ部を形成することによ
り、材料コストおよび加工コストが安価で、しかも、面
粗度が良くて強度的にも強く、しかも、加工工程の簡素
化を図ることのできるパイプ状加工品の製法の提供をそ
の目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明のパイプ状加工品の製法は、金属製パイプ
状素材をメス下金型で起立保持し、オス上金型をメス下
金型に対して下降させることにより、上記金属製パイプ
状素材の底部外周面に軸方向に沿って直線状凹凸部を鍛
造形成する方法であって、上記オス上金型が、昇降自在
な昇降押圧部を備え、上記メス下金型が、金属製パイプ
状素材の底部を挿通しうる穴部の内周面に直線状凹凸部
用成形手段が形成された型部と、上記直線状凹凸部用成
形手段に対応する穴部の部分に配設されたガイドピンと
を備え、上記ガイドピンと直線状凹凸部用成形手段との
間に、金属製パイプ状素材の底部を挿通しうる環状隙間
が形成され、上記昇降押圧部を下降させることにより、
金属製パイプ状素材の底部を上記ガイドピンと直線状凹
凸部用成形手段との間に形成される環状隙間に案内し、
金属製パイプ状素材の底部外周面に軸方向に沿って直線
状凹凸部を鍛造形成するようにしたという構成をとる。
めに、本発明のパイプ状加工品の製法は、金属製パイプ
状素材をメス下金型で起立保持し、オス上金型をメス下
金型に対して下降させることにより、上記金属製パイプ
状素材の底部外周面に軸方向に沿って直線状凹凸部を鍛
造形成する方法であって、上記オス上金型が、昇降自在
な昇降押圧部を備え、上記メス下金型が、金属製パイプ
状素材の底部を挿通しうる穴部の内周面に直線状凹凸部
用成形手段が形成された型部と、上記直線状凹凸部用成
形手段に対応する穴部の部分に配設されたガイドピンと
を備え、上記ガイドピンと直線状凹凸部用成形手段との
間に、金属製パイプ状素材の底部を挿通しうる環状隙間
が形成され、上記昇降押圧部を下降させることにより、
金属製パイプ状素材の底部を上記ガイドピンと直線状凹
凸部用成形手段との間に形成される環状隙間に案内し、
金属製パイプ状素材の底部外周面に軸方向に沿って直線
状凹凸部を鍛造形成するようにしたという構成をとる。
【０００８】すなわち、本発明のパイプ状加工品の製法
は、金属製パイプ状素材をメス下金型で起立保持し、オ
ス上金型をメス下金型に対して下降させることにより、
上記金属製パイプ状素材の底部外周面に軸方向に沿って
直線状凹凸部を鍛造形成する方法であり、上記オス上金
型が、昇降自在な昇降押圧部を備えている。また、上記
メス下金型が、金属製パイプ状素材の底部を挿通しうる
穴部の内周面に直線状凹凸部用成形手段が形成された型
部と、上記直線状凹凸部用成形手段に対応する穴部の部
分に配設されたガイドピンとを備えており、上記ガイド
ピンと直線状凹凸部用成形手段との間に、金属製パイプ
状素材の底部を挿通しうる環状隙間が形成されている。
そして、上記昇降押圧部を下降させることにより、金属
製パイプ状素材の底部を上記ガイドピンと直線状凹凸部
用成形手段との間に形成される環状隙間に案内し、金属
製パイプ状素材の底部外周面に軸方向に沿って直線状凹
凸部を鍛造形成するようにしている。このとき、ガイド
ピンにより、金属製パイプ状素材の底部が内径側に膨ら
むのを防止することができる。このように、本発明で
は、メス下金型を構成する型部の穴部の直線状凹凸部用
成形手段により、ガイドピンと直線状凹凸部用成形手段
との間に形成される環状隙間を下降する金属製パイプ状
素材の底部外周面を塑性変形させることで、直線状凹凸
部を成形しているため、直線状凹凸部の成形が上記塑性
変形によって精度よく行われる。したがって、直線状凹
凸部の面粗度が、切削加工等によって得られたものに比
べて良好で、これらの部分と噛み合う相手部品の摩耗が
少なくなり、耐久性が向上する。しかも、上記塑性変形
により、金属製パイプ状素材の底部の内部密度が緻密に
なって、強度が向上する。しかも、上記直線状凹凸部
が、金属製パイプ状素材の底部を塑性変形することによ
り得られるため、切削代が最小限で済み、材料に無駄が
ない。しかも、切削加工等に比べ、加工工程が簡素化す
る。
は、金属製パイプ状素材をメス下金型で起立保持し、オ
ス上金型をメス下金型に対して下降させることにより、
上記金属製パイプ状素材の底部外周面に軸方向に沿って
直線状凹凸部を鍛造形成する方法であり、上記オス上金
型が、昇降自在な昇降押圧部を備えている。また、上記
メス下金型が、金属製パイプ状素材の底部を挿通しうる
穴部の内周面に直線状凹凸部用成形手段が形成された型
部と、上記直線状凹凸部用成形手段に対応する穴部の部
分に配設されたガイドピンとを備えており、上記ガイド
ピンと直線状凹凸部用成形手段との間に、金属製パイプ
状素材の底部を挿通しうる環状隙間が形成されている。
そして、上記昇降押圧部を下降させることにより、金属
製パイプ状素材の底部を上記ガイドピンと直線状凹凸部
用成形手段との間に形成される環状隙間に案内し、金属
製パイプ状素材の底部外周面に軸方向に沿って直線状凹
凸部を鍛造形成するようにしている。このとき、ガイド
ピンにより、金属製パイプ状素材の底部が内径側に膨ら
むのを防止することができる。このように、本発明で
は、メス下金型を構成する型部の穴部の直線状凹凸部用
成形手段により、ガイドピンと直線状凹凸部用成形手段
との間に形成される環状隙間を下降する金属製パイプ状
素材の底部外周面を塑性変形させることで、直線状凹凸
部を成形しているため、直線状凹凸部の成形が上記塑性
変形によって精度よく行われる。したがって、直線状凹
凸部の面粗度が、切削加工等によって得られたものに比
べて良好で、これらの部分と噛み合う相手部品の摩耗が
少なくなり、耐久性が向上する。しかも、上記塑性変形
により、金属製パイプ状素材の底部の内部密度が緻密に
なって、強度が向上する。しかも、上記直線状凹凸部
が、金属製パイプ状素材の底部を塑性変形することによ
り得られるため、切削代が最小限で済み、材料に無駄が
ない。しかも、切削加工等に比べ、加工工程が簡素化す
る。
【０００９】このような本発明では、上記直線状凹凸部
として、例えば、セレーション部を形成することができ
る。
として、例えば、セレーション部を形成することができ
る。
【００１０】本発明において、上記穴部の内周面に、上
方に向かって拡径するテーパー面が形成されている場合
には、製品（鍛造形成後の金属製パイプ状素材）をメス
下金型から取り出す際に、上記穴部の内周面と製品の外
周面との間に僅かな隙間があることから、製品を上記穴
部から取り出しやすくなる。特に、金属製パイプ状素材
が長い場合には、上記穴部の穴径と製品の外径が同じに
設定されていると、製品をメス下金型から非常に取り出
しにくくなるため、上記隙間を設けることは、効果的で
ある。このようなテーパー面のテーパー角度は、０．０
２〜０．０３°に、好適には、０．０２５°に設定され
ている。
方に向かって拡径するテーパー面が形成されている場合
には、製品（鍛造形成後の金属製パイプ状素材）をメス
下金型から取り出す際に、上記穴部の内周面と製品の外
周面との間に僅かな隙間があることから、製品を上記穴
部から取り出しやすくなる。特に、金属製パイプ状素材
が長い場合には、上記穴部の穴径と製品の外径が同じに
設定されていると、製品をメス下金型から非常に取り出
しにくくなるため、上記隙間を設けることは、効果的で
ある。このようなテーパー面のテーパー角度は、０．０
２〜０．０３°に、好適には、０．０２５°に設定され
ている。
【００１１】本発明において、上記ガイドピンの外周面
に、上方に向かって縮径するテーパー面が形成されてい
る場合には、製品をメス下金型から取り出す際に、上記
ガイドピンの外周面と製品の内周面との間に僅かな隙間
があることから、製品をガイドピンの外周部から取り出
しやすくなる。特に、製品の直線状凹凸部が長い場合に
は、上記ガイドピンの外径と製品の内径が同じに設定さ
れていると、製品をメス下金型から非常に取り出しにく
くなるため、上記隙間を設けることは、効果的である。
このようなテーパー面のテーパー角度は、０．０２２〜
０．０３２°に、好適には、０．０２７°に設定されて
いる。
に、上方に向かって縮径するテーパー面が形成されてい
る場合には、製品をメス下金型から取り出す際に、上記
ガイドピンの外周面と製品の内周面との間に僅かな隙間
があることから、製品をガイドピンの外周部から取り出
しやすくなる。特に、製品の直線状凹凸部が長い場合に
は、上記ガイドピンの外径と製品の内径が同じに設定さ
れていると、製品をメス下金型から非常に取り出しにく
くなるため、上記隙間を設けることは、効果的である。
このようなテーパー面のテーパー角度は、０．０２２〜
０．０３２°に、好適には、０．０２７°に設定されて
いる。
【００１２】本発明において、上記ガイドピンが直線状
凹凸部用成形手段より上方に突出している場合には、直
線状凹凸部を成形する際に、金属製パイプ状素材の底部
が内径側に膨らむのを確実に防止することができる。す
なわち、金属製パイプ状素材の底部を、ガイドピンと直
線状凹凸部用成形手段との間に形成される環状隙間に案
内してここで絞りながら直線状凹凸部を成形する際に、
絞り込み入口（すなわち、上記環状隙間の上面開口）で
絞り込み力が一番かかり、金属製パイプ状素材を内径側
に膨らませようとするが、少しでも内径側に膨らむと、
直線状凹凸部を精度よく成形することができなくなる。
このため、ガイドピンを絞り込み入口より上方に突出さ
せ、金属製パイプ状素材が絞り込み入口で内径側に膨ら
まないようにする必要がある。
凹凸部用成形手段より上方に突出している場合には、直
線状凹凸部を成形する際に、金属製パイプ状素材の底部
が内径側に膨らむのを確実に防止することができる。す
なわち、金属製パイプ状素材の底部を、ガイドピンと直
線状凹凸部用成形手段との間に形成される環状隙間に案
内してここで絞りながら直線状凹凸部を成形する際に、
絞り込み入口（すなわち、上記環状隙間の上面開口）で
絞り込み力が一番かかり、金属製パイプ状素材を内径側
に膨らませようとするが、少しでも内径側に膨らむと、
直線状凹凸部を精度よく成形することができなくなる。
このため、ガイドピンを絞り込み入口より上方に突出さ
せ、金属製パイプ状素材が絞り込み入口で内径側に膨ら
まないようにする必要がある。
【００１３】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明を、全自動電気洗
濯機の回転駆動部におけるギヤ部付きパイプ（パイプ状
加工品）を製造するのに適用した実施の形態を説明す
る。
濯機の回転駆動部におけるギヤ部付きパイプ（パイプ状
加工品）を製造するのに適用した実施の形態を説明す
る。
【００１４】この実施の形態において、目的とするギヤ
部付きパイプ１の形状は、図１および図２に示すような
形状とする。すなわち、上記ギヤ部付きパイプ１は、Ｓ
ＴＫＭ（機械構造用炭素鋼鋼管）１６Ｃからなる外径φ
２５．４ｍｍ，内径φ１７．６ｍｍ，全長１３８ｍｍの
パイプ形状の素材５（図７参照）を用いて製造されたも
のであり、その下端部の小径部の外周面にセレーション
部（直線状凹凸部）２が形成されている。このセレーシ
ョン部２の長さは２３．５ｍｍで、外径はφ２４ｍｍで
ある。
部付きパイプ１の形状は、図１および図２に示すような
形状とする。すなわち、上記ギヤ部付きパイプ１は、Ｓ
ＴＫＭ（機械構造用炭素鋼鋼管）１６Ｃからなる外径φ
２５．４ｍｍ，内径φ１７．６ｍｍ，全長１３８ｍｍの
パイプ形状の素材５（図７参照）を用いて製造されたも
のであり、その下端部の小径部の外周面にセレーション
部（直線状凹凸部）２が形成されている。このセレーシ
ョン部２の長さは２３．５ｍｍで、外径はφ２４ｍｍで
ある。
【００１５】一方、図３に示すような特殊な金型１０を
準備した。この金型１０は、上型（オス上金型）１１と
下型（メス下金型）１２とで構成されている。上記上型
１１は、昇降手段（図示せず）により昇降自在に構成さ
れた昇降可動部１３と、この昇降可動部１３の段付き状
中央貫通孔１３ａに固定された押しピン１４とを有して
おり、これら昇降可動部１３と押しピン１４とで昇降押
圧部が構成されている。また、上記押しピン１４は、丸
棒状に形成されたピン部１４ａと、このピン部１４ａの
上端部の外周面から突出形成された段部１４ｂとからな
り、上記ピン部１４ａの外径が、上記パイプ形状の素材
５および後述する下型１２の貫通孔２２の上側小径部２
２ａの穴径と同一径に形成されている。なお、上記「同
一径」とは、文字通りの「同一径」に限らず、互いに嵌
め合うことのできる程度に公差が設けられた寸法の径を
も含むものであり、以下の「同一径」も同様の趣旨で用
いている。
準備した。この金型１０は、上型（オス上金型）１１と
下型（メス下金型）１２とで構成されている。上記上型
１１は、昇降手段（図示せず）により昇降自在に構成さ
れた昇降可動部１３と、この昇降可動部１３の段付き状
中央貫通孔１３ａに固定された押しピン１４とを有して
おり、これら昇降可動部１３と押しピン１４とで昇降押
圧部が構成されている。また、上記押しピン１４は、丸
棒状に形成されたピン部１４ａと、このピン部１４ａの
上端部の外周面から突出形成された段部１４ｂとからな
り、上記ピン部１４ａの外径が、上記パイプ形状の素材
５および後述する下型１２の貫通孔２２の上側小径部２
２ａの穴径と同一径に形成されている。なお、上記「同
一径」とは、文字通りの「同一径」に限らず、互いに嵌
め合うことのできる程度に公差が設けられた寸法の径を
も含むものであり、以下の「同一径」も同様の趣旨で用
いている。
【００１６】また、上記下型１２は、型部１５と支受部
１６と昇降手段１７とガイドピン１８とを備えている。
上記型部１５は、基台２０もしくは他の構造体（図示せ
ず）に取り付け手段（図示せず）により取り付けられた
円筒形状の外枠部２１に、上方への移動を阻止された状
態で、上記基台２０もしくは他の構造体に固定されてい
る。また、上記型部１５には、その中央部に、上側小径
部２２ａと下側大径部２２ｂとからなる貫通孔２２が上
下方向に穿設されている。この貫通孔２２の上側小径部
２２ａは、上記パイプ形状の素材５の外径および上記押
しピン１４のピン部１４ａの外径と同一径に形成されて
おり、かつ、上記上側小径部２２ａの内周面は、上方に
向かって拡径するテーパー面に形成されている（図４参
照）。この実施の形態では、上記テーパー面の下端開口
の穴径はφ２５．４ｍｍに、上端開口の穴径はφ２５．
５ｍｍに形成されており、テーパー角度α1 （図４参
照）で表わすと、０．０２５°になる。
１６と昇降手段１７とガイドピン１８とを備えている。
上記型部１５は、基台２０もしくは他の構造体（図示せ
ず）に取り付け手段（図示せず）により取り付けられた
円筒形状の外枠部２１に、上方への移動を阻止された状
態で、上記基台２０もしくは他の構造体に固定されてい
る。また、上記型部１５には、その中央部に、上側小径
部２２ａと下側大径部２２ｂとからなる貫通孔２２が上
下方向に穿設されている。この貫通孔２２の上側小径部
２２ａは、上記パイプ形状の素材５の外径および上記押
しピン１４のピン部１４ａの外径と同一径に形成されて
おり、かつ、上記上側小径部２２ａの内周面は、上方に
向かって拡径するテーパー面に形成されている（図４参
照）。この実施の形態では、上記テーパー面の下端開口
の穴径はφ２５．４ｍｍに、上端開口の穴径はφ２５．
５ｍｍに形成されており、テーパー角度α1 （図４参
照）で表わすと、０．０２５°になる。
【００１７】一方、上記貫通孔２２の下側大径部２２ｂ
には、その上側部分に円筒形状のセレーション型２３
が、その下側部分に円筒形状の載置板２４の上半部分が
それぞれ内嵌，固定されている。また、上記セレーショ
ン型２３の内周面は、その上端部（上記貫通孔２２の上
側小径部２２ａの下端開口の穴径と同一径に形成された
大径部）を除いた部分が小径部に形成されており、この
小径部に、上記ギヤ部付きパイプ１のセレーション部２
を成形するためのセレーション状凹凸部（直線状凹凸部
用成形手段）２３ａが形成されている。
には、その上側部分に円筒形状のセレーション型２３
が、その下側部分に円筒形状の載置板２４の上半部分が
それぞれ内嵌，固定されている。また、上記セレーショ
ン型２３の内周面は、その上端部（上記貫通孔２２の上
側小径部２２ａの下端開口の穴径と同一径に形成された
大径部）を除いた部分が小径部に形成されており、この
小径部に、上記ギヤ部付きパイプ１のセレーション部２
を成形するためのセレーション状凹凸部（直線状凹凸部
用成形手段）２３ａが形成されている。
【００１８】上記支受部１６は、上記基台２０に形成さ
れた凹部２０ａに収容されており、円筒形状の下側支受
板２５と、上面中央部に上記ガイドピン１８が載置，固
定される円盤形状の中間支受板２６と、上面に上記型部
１５の載置板２４が載置される円筒形状の上側支受板２
７とで構成されている。そして、これら各支受板２５〜
２７の外径は上記基台２０の凹部２０ａの穴径と同一径
に形成されている。また、上記下側支受板２５は、その
中央貫通孔２５ａが、後述する昇降手段１７の円盤部３
０の直径と同一径に形成されており、上記中央貫通孔２
５ａに、上記昇降手段１７の円盤部３０が昇降自在に収
容されている。また、上記中間支受板２６には、後述す
る昇降手段１７の各押し上げピン３１に対応する部分
に、これら各押し上げピン３１を昇降自在に挿通しうる
貫通孔２６ａがそれぞれ穿設されている。一方、上側支
受板２７の中央貫通孔２７ａには、その中央部に上記ガ
イドピン１８の底部が配設されているとともに、その外
周部に上記各押し上げピン３１の上端部が昇降自在に配
設されている。図３において、２８は中間支受板２６お
よび上側支受板２７に穿設された貫通孔に内嵌状に固定
される位置決め・固定ピンである。なお、上記各支受板
２５〜２７は、それぞれれ異なる材料で造られている。
れた凹部２０ａに収容されており、円筒形状の下側支受
板２５と、上面中央部に上記ガイドピン１８が載置，固
定される円盤形状の中間支受板２６と、上面に上記型部
１５の載置板２４が載置される円筒形状の上側支受板２
７とで構成されている。そして、これら各支受板２５〜
２７の外径は上記基台２０の凹部２０ａの穴径と同一径
に形成されている。また、上記下側支受板２５は、その
中央貫通孔２５ａが、後述する昇降手段１７の円盤部３
０の直径と同一径に形成されており、上記中央貫通孔２
５ａに、上記昇降手段１７の円盤部３０が昇降自在に収
容されている。また、上記中間支受板２６には、後述す
る昇降手段１７の各押し上げピン３１に対応する部分
に、これら各押し上げピン３１を昇降自在に挿通しうる
貫通孔２６ａがそれぞれ穿設されている。一方、上側支
受板２７の中央貫通孔２７ａには、その中央部に上記ガ
イドピン１８の底部が配設されているとともに、その外
周部に上記各押し上げピン３１の上端部が昇降自在に配
設されている。図３において、２８は中間支受板２６お
よび上側支受板２７に穿設された貫通孔に内嵌状に固定
される位置決め・固定ピンである。なお、上記各支受板
２５〜２７は、それぞれれ異なる材料で造られている。
【００１９】上記昇降手段１７は、鍛造形成後のパイプ
形状の素材５を下型１２から脱型する際に用いるもので
あり、昇降可動部材２９と、この昇降可動部材２９に支
受される円筒体３２とを備えている。上記昇降可動部材
２９は、下側支受板２５の中央貫通孔２５ａに昇降自在
に収容される円盤部３０と、この円盤部３０の上面外周
部から立設される複数本の押し上げピン３１とからな
り、これら各押し上げピン３１の上端面に円筒体３２の
下端面が載置，支受されている。この円筒体３２には、
その下端部の外周面から、上記型部１５の載置板２４の
中央貫通孔２４ａの穴径（この穴径は、上記支受部１６
の上側支受板２７の中央貫通孔２７ａの穴径より大径に
形成されている）と同一径に形成された鍔部３２ａが突
設されており、上記中央貫通孔２４ａの内周面に昇降自
在に摺接している。また、上記円筒体３２は、その外径
がセレーション型２３のセレーション状凹凸部２３ａの
内径より小さく形成されており、これにより、上記円筒
体３２の上側部分がセレーション状凹凸部２３ａ内に進
入しうるようにしている。また、上記円筒体３２は、そ
の内径がガイドピン１８の外径と同一径に形成されてお
り、これにより、上記円筒体３２がガイドピン１８の外
周面に沿って昇降しうるようにしている。
形状の素材５を下型１２から脱型する際に用いるもので
あり、昇降可動部材２９と、この昇降可動部材２９に支
受される円筒体３２とを備えている。上記昇降可動部材
２９は、下側支受板２５の中央貫通孔２５ａに昇降自在
に収容される円盤部３０と、この円盤部３０の上面外周
部から立設される複数本の押し上げピン３１とからな
り、これら各押し上げピン３１の上端面に円筒体３２の
下端面が載置，支受されている。この円筒体３２には、
その下端部の外周面から、上記型部１５の載置板２４の
中央貫通孔２４ａの穴径（この穴径は、上記支受部１６
の上側支受板２７の中央貫通孔２７ａの穴径より大径に
形成されている）と同一径に形成された鍔部３２ａが突
設されており、上記中央貫通孔２４ａの内周面に昇降自
在に摺接している。また、上記円筒体３２は、その外径
がセレーション型２３のセレーション状凹凸部２３ａの
内径より小さく形成されており、これにより、上記円筒
体３２の上側部分がセレーション状凹凸部２３ａ内に進
入しうるようにしている。また、上記円筒体３２は、そ
の内径がガイドピン１８の外径と同一径に形成されてお
り、これにより、上記円筒体３２がガイドピン１８の外
周面に沿って昇降しうるようにしている。
【００２０】上記ガイドピン１８は、図５および図６に
示すように、略円柱形状に形成されており、その下端面
が上記中間支受板２６の上面中央部に載置されていると
ともに、その上端面が上記セレーション型２３より上方
に（この実施の形態では、２０ｍｍ上方に）突出してい
る（図３参照）。また、上記ガイドピン１８の上半部分
１８ａ（この上半部分１８ａは、上記セレーション型２
３のセレーション状凹凸部２３ａに略対応する部分と、
上記セレーション型２３より上方に突出する部分とから
なる）は、上記パイプ形状の素材５の内径と同一径に形
成されており、かつ、上記上半部分１８ａの外周面は、
上方に向かって縮径するテーパー面が形成されている。
この実施の形態では、上記テーパー面の下端部の外径は
φ１７．６ｍｍに、上端部の外径はφ１７．４５ｍｍに
形成されており、テーパー角度α 2 （図４参照）で表わ
すと、０．０２７°になる。このようなガイドピン１８
の上半部分１８ａと上記セレーション状凹凸部２３ａと
の間にはリング状の環状隙間が形成されている。
示すように、略円柱形状に形成されており、その下端面
が上記中間支受板２６の上面中央部に載置されていると
ともに、その上端面が上記セレーション型２３より上方
に（この実施の形態では、２０ｍｍ上方に）突出してい
る（図３参照）。また、上記ガイドピン１８の上半部分
１８ａ（この上半部分１８ａは、上記セレーション型２
３のセレーション状凹凸部２３ａに略対応する部分と、
上記セレーション型２３より上方に突出する部分とから
なる）は、上記パイプ形状の素材５の内径と同一径に形
成されており、かつ、上記上半部分１８ａの外周面は、
上方に向かって縮径するテーパー面が形成されている。
この実施の形態では、上記テーパー面の下端部の外径は
φ１７．６ｍｍに、上端部の外径はφ１７．４５ｍｍに
形成されており、テーパー角度α 2 （図４参照）で表わ
すと、０．０２７°になる。このようなガイドピン１８
の上半部分１８ａと上記セレーション状凹凸部２３ａと
の間にはリング状の環状隙間が形成されている。
【００２１】上記の構成において、まず、パイプ形状の
素材５を準備し、その下端部を面取りする（図７参
照）。ついで、上記パイプ形状の素材５をボンデ（モリ
ブデン系黒ボンデ）処理する。つぎに、金型１０の下型
１２の貫通孔２２内に上記パイプ形状の素材５を挿入
し、その上端部を下型１２から上方に突出させた状態
で、下型１２に装着する（図８参照）。つぎに、図９に
示すように、上方から上記金型１０の上型１１を下降さ
せることにより、上型１１の押しピン１４のピン部１４
ａの下端面で上記パイプ形状の素材５の上端面を押圧
し、上記パイプ形状の素材５を下型１２の貫通孔２２内
に進入させる。この進入により、上記パイプ形状の素材
５の下端部を絞りながら、ガイドピン１８の上半部分１
８ａとセレーション型２３のセレーション状凹凸部２３
ａ間に形成される環状隙間に押し込む。この押し込み
は、上記パイプ形状の素材５の下端面が円筒体３２の上
端面に当たり、上記パイプ形状の素材５をそれ以上押し
下げることができなくなるまで、行う。そして、この押
し込み動作により、上記パイプ形状の素材５の下端部が
小径に形成されるとともに、この下端部の外周面がセレ
ーション状凹凸部２３ａで塑性変形され、セレーション
部２が鍛造形成される。この鍛造形成の際に、ガイドピ
ン１８により、上記パイプ形状の素材５の底部が内径側
に膨らむのを防止することができる。
素材５を準備し、その下端部を面取りする（図７参
照）。ついで、上記パイプ形状の素材５をボンデ（モリ
ブデン系黒ボンデ）処理する。つぎに、金型１０の下型
１２の貫通孔２２内に上記パイプ形状の素材５を挿入
し、その上端部を下型１２から上方に突出させた状態
で、下型１２に装着する（図８参照）。つぎに、図９に
示すように、上方から上記金型１０の上型１１を下降さ
せることにより、上型１１の押しピン１４のピン部１４
ａの下端面で上記パイプ形状の素材５の上端面を押圧
し、上記パイプ形状の素材５を下型１２の貫通孔２２内
に進入させる。この進入により、上記パイプ形状の素材
５の下端部を絞りながら、ガイドピン１８の上半部分１
８ａとセレーション型２３のセレーション状凹凸部２３
ａ間に形成される環状隙間に押し込む。この押し込み
は、上記パイプ形状の素材５の下端面が円筒体３２の上
端面に当たり、上記パイプ形状の素材５をそれ以上押し
下げることができなくなるまで、行う。そして、この押
し込み動作により、上記パイプ形状の素材５の下端部が
小径に形成されるとともに、この下端部の外周面がセレ
ーション状凹凸部２３ａで塑性変形され、セレーション
部２が鍛造形成される。この鍛造形成の際に、ガイドピ
ン１８により、上記パイプ形状の素材５の底部が内径側
に膨らむのを防止することができる。
【００２２】つぎに、昇降手段１７の昇降可動部材２９
を上昇させ、これにより、昇降可動部材２９の各押し上
げピン３１の上端面で円筒体３２の下端面を押し上げて
円筒体３２を上昇させ、この円筒体３２の上端面で、セ
レーション部２が鍛造形成されたパイプ形状の素材５の
下端面を押し上げ（図１０参照）、セレーション部２が
鍛造形成されたパイプ形状の素材５を下型１２の貫通孔
２２から取り出し、脱型する。そののち、セレーション
部２が形成されたパイプ形状の素材５に対し、焼入れ・
研磨仕上げをして、図１および図２に示すような、目的
とするギヤ部付きパイプ１を得ることができる。この実
施の形態では、下型１２の貫通孔２２からの取り出しを
容易にするために、下型１２に上記パイプ形状の素材５
を装着する前に、これに油を塗布しておく。
を上昇させ、これにより、昇降可動部材２９の各押し上
げピン３１の上端面で円筒体３２の下端面を押し上げて
円筒体３２を上昇させ、この円筒体３２の上端面で、セ
レーション部２が鍛造形成されたパイプ形状の素材５の
下端面を押し上げ（図１０参照）、セレーション部２が
鍛造形成されたパイプ形状の素材５を下型１２の貫通孔
２２から取り出し、脱型する。そののち、セレーション
部２が形成されたパイプ形状の素材５に対し、焼入れ・
研磨仕上げをして、図１および図２に示すような、目的
とするギヤ部付きパイプ１を得ることができる。この実
施の形態では、下型１２の貫通孔２２からの取り出しを
容易にするために、下型１２に上記パイプ形状の素材５
を装着する前に、これに油を塗布しておく。
【００２３】上記のように、この実施の形態では、塑性
変形によりセレーション部２が鍛造形成されているた
め、切削加工等が不要となり、加工工程が簡単になる。
また、得られるセレーション部２の面粗度が良好とな
る。ちなみに、切削加工等によるセレーション部２の面
粗度が５〜６Ｓであるところ、上記実施の形態の方法に
よるギヤ部付きパイプ１のそれは３Ｓとなり、使用に際
し、この部分と噛み合う相手部品（遊星歯車群）の摩擦
が少なくなり耐久性が向上する。また、がたつきも少な
いため、騒音防止効果も高い。しかも、上記塑性変形に
より内部密度が緻密になるため、強度が向上する。
変形によりセレーション部２が鍛造形成されているた
め、切削加工等が不要となり、加工工程が簡単になる。
また、得られるセレーション部２の面粗度が良好とな
る。ちなみに、切削加工等によるセレーション部２の面
粗度が５〜６Ｓであるところ、上記実施の形態の方法に
よるギヤ部付きパイプ１のそれは３Ｓとなり、使用に際
し、この部分と噛み合う相手部品（遊星歯車群）の摩擦
が少なくなり耐久性が向上する。また、がたつきも少な
いため、騒音防止効果も高い。しかも、上記塑性変形に
より内部密度が緻密になるため、強度が向上する。
【００２４】なお、上記実施の形態では、ギヤ部付きパ
イプ１の材料として、ＳＴＫＭ１６Ｃからなるパイプ形
状の素材５を用いたが、これに限定するものではなく、
各種のパイプ形状のものが用いられる。
イプ１の材料として、ＳＴＫＭ１６Ｃからなるパイプ形
状の素材５を用いたが、これに限定するものではなく、
各種のパイプ形状のものが用いられる。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明のパイプ状加工品
の製法によれば、メス下金型を構成する型部の穴部の直
線状凹凸部用成形手段により、ガイドピンと直線状凹凸
部用成形手段との間に形成される環状隙間を下降する金
属製パイプ状素材の底部外周面を塑性変形させること
で、直線状凹凸部を成形しているため、直線状凹凸部の
成形が上記塑性変形によって精度よく行われる。したが
って、直線状凹凸部の面粗度が、切削加工等によって得
られたものに比べて良好で、これらの部分と噛み合う相
手部品の摩耗が少なくなり、耐久性が向上する。しか
も、上記塑性変形により、金属製パイプ状素材の底部の
内部密度が緻密になって、強度が向上する。しかも、上
記直線状凹凸部が、金属製パイプ状素材の底部を塑性変
形することにより得られるため、切削代が最小限で済
み、材料に無駄がない。しかも、切削加工等に比べ、加
工工程が簡素化する。
の製法によれば、メス下金型を構成する型部の穴部の直
線状凹凸部用成形手段により、ガイドピンと直線状凹凸
部用成形手段との間に形成される環状隙間を下降する金
属製パイプ状素材の底部外周面を塑性変形させること
で、直線状凹凸部を成形しているため、直線状凹凸部の
成形が上記塑性変形によって精度よく行われる。したが
って、直線状凹凸部の面粗度が、切削加工等によって得
られたものに比べて良好で、これらの部分と噛み合う相
手部品の摩耗が少なくなり、耐久性が向上する。しか
も、上記塑性変形により、金属製パイプ状素材の底部の
内部密度が緻密になって、強度が向上する。しかも、上
記直線状凹凸部が、金属製パイプ状素材の底部を塑性変
形することにより得られるため、切削代が最小限で済
み、材料に無駄がない。しかも、切削加工等に比べ、加
工工程が簡素化する。
【００２６】本発明において、上記穴部の内周面に、上
方に向かって拡径するテーパー面が形成されている場合
には、製品（鍛造形成後の金属製パイプ状素材）をメス
下金型から取り出す際に、上記穴部の内周面と製品の外
周面との間に僅かな隙間があることから、製品を上記穴
部から取り出しやすくなる。特に、金属製パイプ状素材
が長い場合には、上記穴部の穴径と製品の外径が同じに
設定されていると、製品をメス下金型から非常に取り出
しにくくなるため、上記隙間を設けることは、効果的で
ある。
方に向かって拡径するテーパー面が形成されている場合
には、製品（鍛造形成後の金属製パイプ状素材）をメス
下金型から取り出す際に、上記穴部の内周面と製品の外
周面との間に僅かな隙間があることから、製品を上記穴
部から取り出しやすくなる。特に、金属製パイプ状素材
が長い場合には、上記穴部の穴径と製品の外径が同じに
設定されていると、製品をメス下金型から非常に取り出
しにくくなるため、上記隙間を設けることは、効果的で
ある。
【００２７】本発明において、上記ガイドピンの外周面
に、上方に向かって縮径するテーパー面が形成されてい
る場合には、製品をメス下金型から取り出す際に、上記
ガイドピンの外周面と製品の内周面との間に僅かな隙間
があることから、製品をガイドピンの外周部から取り出
しやすくなる。特に、製品の直線状凹凸部が長い場合に
は、上記ガイドピンの外径と製品の内径が同じに設定さ
れていると、製品をメス下金型から非常に取り出しにく
くなるため、上記隙間を設けることは、効果的である。
に、上方に向かって縮径するテーパー面が形成されてい
る場合には、製品をメス下金型から取り出す際に、上記
ガイドピンの外周面と製品の内周面との間に僅かな隙間
があることから、製品をガイドピンの外周部から取り出
しやすくなる。特に、製品の直線状凹凸部が長い場合に
は、上記ガイドピンの外径と製品の内径が同じに設定さ
れていると、製品をメス下金型から非常に取り出しにく
くなるため、上記隙間を設けることは、効果的である。
【００２８】本発明において、上記ガイドピンが直線状
凹凸部用成形手段より上方に突出している場合には、直
線状凹凸部を成形する際に、金属製パイプ状素材の底部
が内径側に膨らむのを確実に防止することができる。す
なわち、金属製パイプ状素材の底部を、ガイドピンと直
線状凹凸部用成形手段との間に形成される環状隙間に案
内してここで絞りながら直線状凹凸部を成形する際に、
絞り込み入口（すなわち、上記環状隙間の上面開口）で
絞り込み力が一番かかり、金属製パイプ状素材を内径側
に膨らませようとするが、少しでも内径側に膨らむと、
直線状凹凸部を精度よく成形することができなくなる。
このため、ガイドピンを絞り込み入口より上方に突出さ
せ、金属製パイプ状素材が絞り込み入口で内径側に膨ら
まないようにする必要がある。
凹凸部用成形手段より上方に突出している場合には、直
線状凹凸部を成形する際に、金属製パイプ状素材の底部
が内径側に膨らむのを確実に防止することができる。す
なわち、金属製パイプ状素材の底部を、ガイドピンと直
線状凹凸部用成形手段との間に形成される環状隙間に案
内してここで絞りながら直線状凹凸部を成形する際に、
絞り込み入口（すなわち、上記環状隙間の上面開口）で
絞り込み力が一番かかり、金属製パイプ状素材を内径側
に膨らませようとするが、少しでも内径側に膨らむと、
直線状凹凸部を精度よく成形することができなくなる。
このため、ガイドピンを絞り込み入口より上方に突出さ
せ、金属製パイプ状素材が絞り込み入口で内径側に膨ら
まないようにする必要がある。
【図１】本発明のパイプ状加工品の製法の一実施の形態
により得られるギヤ部付きパイプの正面図である。
により得られるギヤ部付きパイプの正面図である。
【図２】上記ギヤ部付きパイプの断面図である。
【図３】金型の説明図である。
【図４】下型の要部の断面図である。
【図５】ガイドピンの断面図である。
【図６】上記ガイドピンの正面図である。
【図７】パイプ形状の素材の断面図である。
【図８】上記金型の動作説明図である。
【図９】上記金型の動作説明図である。
【図１０】上記金型の動作説明図である。
【図１１】（ａ），（ｂ），（ｃ）はいずれも従来のギ
ヤシャフトの製法の説明図である。
ヤシャフトの製法の説明図である。
１１ 上型
１２ 下型
１５ 型部
１８ ガイドピン
２２ 貫通孔
２３ａ セレーション状凹凸部
Claims (7)
- 【請求項１】 金属製パイプ状素材をメス下金型で起立
保持し、オス上金型をメス下金型に対して下降させるこ
とにより、上記金属製パイプ状素材の底部外周面に軸方
向に沿って直線状凹凸部を鍛造形成する方法であって、
上記オス上金型が、昇降自在な昇降押圧部を備え、上記
メス下金型が、金属製パイプ状素材の底部を挿通しうる
穴部の内周面に直線状凹凸部用成形手段が形成された型
部と、上記直線状凹凸部用成形手段に対応する穴部の部
分に配設されたガイドピンとを備え、上記ガイドピンと
直線状凹凸部用成形手段との間に、金属製パイプ状素材
の底部を挿通しうる環状隙間が形成され、上記昇降押圧
部を下降させることにより、金属製パイプ状素材の底部
を上記ガイドピンと直線状凹凸部用成形手段との間に形
成される環状隙間に案内し、金属製パイプ状素材の底部
外周面に軸方向に沿って直線状凹凸部を鍛造形成するよ
うにしたことを特徴とするパイプ状加工品の製法。 - 【請求項２】 上記直線状凹凸部がセレーション部であ
る請求項１記載のパイプ状加工品の製法。 - 【請求項３】 上記穴部の内周面に、上方に向かって拡
径するテーパー面が形成されている請求項１または２記
載のパイプ状加工品の製法。 - 【請求項４】 上記穴部のテーパー面のテーパー角度
が、０．０２〜０．０３°である請求項３記載のパイプ
状加工品の製法。 - 【請求項５】 上記ガイドピンの外周面に、上方に向か
って縮径するテーパー面が形成されている請求項１〜４
のいずれか一項に記載のパイプ状加工品の製法。 - 【請求項６】 上記ガイドピンのテーパー面のテーパー
角度が、０．０２２〜０．０３２°である請求項５記載
のパイプ状加工品の製法。 - 【請求項７】 上記ガイドピンが直線状凹凸部用成形手
段より上方に突出している請求項１〜６のいずれか一項
に記載のパイプ状加工品の製法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001267781A JP2003071538A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | パイプ状加工品の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001267781A JP2003071538A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | パイプ状加工品の製法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003071538A true JP2003071538A (ja) | 2003-03-11 |
Family
ID=19093869
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001267781A Pending JP2003071538A (ja) | 2001-09-04 | 2001-09-04 | パイプ状加工品の製法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003071538A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100888255B1 (ko) * | 2007-07-03 | 2009-03-10 | 주식회사 코우 | 중공관 내외부 성형장치 |
| KR101431955B1 (ko) | 2013-01-09 | 2014-08-19 | 에어보스 에어 툴 컴퍼니 리미티드 | 공압공구용 샤프트를 제작하는 방법 및 동일하게 만들어진 샤프트 |
| CN107008843A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-04 | 浙江东瑞机械工业有限公司 | 杆端开口槽冷镦模具 |
| CN108326220A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-07-27 | 盐城市金洲机械制造有限公司 | 一种齿轮轴精锻成形模具及成形方法 |
| US10639694B2 (en) | 2015-01-07 | 2020-05-05 | Seki Press Co. Ltd. | Method for machining outer circumference of metal end cross-section and method for joining metal component obtained by the machining method with another member |
-
2001
- 2001-09-04 JP JP2001267781A patent/JP2003071538A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100888255B1 (ko) * | 2007-07-03 | 2009-03-10 | 주식회사 코우 | 중공관 내외부 성형장치 |
| KR101431955B1 (ko) | 2013-01-09 | 2014-08-19 | 에어보스 에어 툴 컴퍼니 리미티드 | 공압공구용 샤프트를 제작하는 방법 및 동일하게 만들어진 샤프트 |
| US10639694B2 (en) | 2015-01-07 | 2020-05-05 | Seki Press Co. Ltd. | Method for machining outer circumference of metal end cross-section and method for joining metal component obtained by the machining method with another member |
| CN107008843A (zh) * | 2017-05-16 | 2017-08-04 | 浙江东瑞机械工业有限公司 | 杆端开口槽冷镦模具 |
| CN108326220A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-07-27 | 盐城市金洲机械制造有限公司 | 一种齿轮轴精锻成形模具及成形方法 |
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