JP2004098159A

JP2004098159A - Toothed wheel, its forming device and method

Info

Publication number: JP2004098159A
Application number: JP2002348373A
Authority: JP
Inventors: Masaki Nakajima; 中島　将木; Shinji Arai; 新井　慎二; Kiyonobu Kaguma; 鹿熊　清展
Original assignee: Aisin AW Co Ltd
Current assignee: Aisin AW Co Ltd
Priority date: 2002-07-17
Filing date: 2002-11-29
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-11-29
Also published as: JP4228671B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toothed wheel having superior dimensional accuracy, and to provide a device and a method for forming this toothed wheel. <P>SOLUTION: A toothed wheel forming device 1 is equipped with: a punch 2 having a punch pressurizing face 21; and a die 3 having a forming face 31 on which a spiral tooth trace is formed for forming a tooth face 71 on a base material 70 for a toothed wheel. In addition, the forming device 1 is equipped with a die sleeve 4 having a screw-on sliding face 42 for engaging with the forming face 31 and also having an opposing pressurizing face 41. In the die sleeve 4, there is installed a rotary moving mechanism 5 for rotating the die sleeve 4 in accordance with the advance of the die sleeve 4. The forming device 1 is constituted so that, in taking out a toothed wheel 7 from the die 3 after forming, the die sleeve 4 advances while rotating along the tooth trace on the forming face 31 of the die 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は，外周面につる巻状の歯筋を有する歯面を形成してなる歯車並びにその成形装置及び成形方法に関する。
【０００２】
【従来技術】
外周面につる巻状の歯筋を有する歯面を形成してなる歯車を成形するに当たっては，ダイスの内部に歯車用素材を配置し，その軸方向の両側よりパンチとダイスリーブとにより加圧する。そして，上記ダイスの内部に形成したつる巻き状の成形面を上記素材の外周面に転写して上記歯車の成形を行っている。
このようにして，歯車の成形を行う歯車の成形装置としては，例えば特許文献１に示すようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１９１１４３号公報
【０００４】
【解決しようとする課題】
ところで，上記成形を行った後，成形後の歯車を上記ダイスより取り出す際には，上記ダイスリーブを上記ダイスに対して上昇させる。このため，上記ダイスリーブは，その外周部に上記ダイスの成形面に螺合すると共に上記ダイスの成形面に対して摺動可能な螺合摺動面を有している。
そして，上記ダイスリーブの上昇時には，上記ダイスとダイスリーブとの少なくとも一方が回転する必要がある。そのため，上記ダイスリーブは，その軸回りに自由に（フリーで）回転可能になっている。
【０００５】
そして，上記ダイスリーブを上昇させる際にこれに上昇力を作用させたときには，このダイスリーブは，その螺合摺動面が上記ダイスの成形面に対して上昇方向に押し当てられる。そして，ダイスリーブは，上記ダイスの成形面からの反力を受けて，上記上昇力の一部を回転力に変換して，上記ダイスの成形面における歯筋に沿って回転しながら上昇する。
そのため，上記ダイスリーブの螺合摺動面と上記ダイスの成形面とは，上記上昇力により過大な摩擦力が加わった状態で摺動する。そのため，上記螺合摺動面及び成形面が上記摩擦力により摩耗し易く，上記ダイスリーブ及び上記ダイスの寿命を短くしてしまうおそれがある。
【０００６】
また，上記ダイスリーブの上昇に伴って歯車を上昇させる際には，この歯車も上記ダイスとの間に過大な摩擦力が加わった状態でダイス内を摺動する。そのため，上記成形後の歯車の歯面にも，摩耗や変形が生じやすく，成形後の歯車における歯面の寸法精度を悪化させるおそれがある。
【０００７】
本発明は，かかる従来の問題点に鑑みてなされたもので，寸法精度の優れた歯車，及びこれを成形することができる歯車の成形装置及び成形方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題の解決手段】
第１の発明は，外周面につる巻状の歯筋を有する歯面を形成してなる歯車を成形する装置であって，
上記歯車の歯車用素材の軸方向における一方の端面を加圧するためのパンチ加圧面を有するパンチと，上記歯車用素材に上記歯面を成形するためのつる巻き状の歯筋を形成した成形面を有するダイスと，上記成形面に螺合する螺合摺動面を有すると共に上記歯車用素材の軸方向における他方の端面を加圧する対向加圧面を有するダイスリーブとを備えており，
上記ダイスリーブには，該ダイスリーブが前進する際にその前進に応じて当該ダイスリーブを回転させる回転移動機構が設けてあり，成形後の上記歯車を上記ダイスより取り出す際には，上記ダイスリーブが，上記ダイスの成形面における歯筋に沿って自ら回転しながら前進するよう構成してあることを特徴とする歯車の成形装置にある（請求項１）。
【０００９】
本発明の歯車の成形装置は，上記パンチ，上記ダイス及び上記ダイスリーブを備えており，これらによって上記歯車用素材より上記つる巻き状の歯筋を有する歯車を成形する。そして，この成形後には，上記歯車は上記ダイスのつる巻き状の歯筋を有する成形面に螺合した状態で，当該ダイス内に取り残される。
そして，本発明では，上記成形後の歯車を取り出すに際して，上記ダイスに対して上記ダイスリーブを積極的に回転させながら前進させる。
【００１０】
すなわち，上記歯車の成形装置におけるダイスリーブは，上記回転移動機構を有している。この回転移動機構は，上記ダイスリーブが前進する際にその前進に応じて上記ダイスリーブを回転させる。そして，上記成形後の歯車を上記ダイスより取り出す際には，上記ダイスリーブは，上記ダイスの成形面における歯筋に沿って，このダイスに対して自ら回転しながら前進する。
【００１１】
そして，この自ら回転しながら前進するダイスリーブによって，上記成形後の歯車を取り出す際に，このダイスリーブの螺合摺動面が，上記ダイスの成形面に対して押し当てられる力を低減させることができる。そのため，上記螺合摺動面と上記成形面との間の摺動により発生する摩擦力を低減させることができる。それ故，上記ダイスリーブの螺合摺動面及び上記ダイスの成形面に摩耗等が発生することを抑制して，上記ダイスリーブ及び上記ダイスの寿命を向上させることができる。
【００１２】
また，上記自ら回転しながら前進するダイスリーブによって，上記成形後の歯車に摩耗等が発生することを抑制して，寸法精度の優れた歯車を成形することができる。この理由は，以下のように考えられる。
すなわち，通常，上記ダイスリーブの螺合摺動面と上記ダイスの成形面との間には，わずかなクリアランスが存在する。一方で，上記成形時においては，上記歯車用素材は上記ダイス，上記パンチ及び上記ダイスリーブの間に隙間なく充填される。そのため，成形後の歯車の歯面と上記ダイスの成形面との間には，ほとんどクリアランスが形成されない。
【００１３】
そして，従来のように，上記ダイスリーブに上昇力のみを加えて，上記ダイスリーブの螺合摺動面と上記ダイスの成形面とからの反力によって回転力を得てダイスリーブが上昇する場合には，ダイスリーブは，上記クリアランスの分上記ダイスに対して上方にずれた状態で上記成形後の歯車に当接する。
【００１４】
そのため，上記成形後の歯車を取り出す際には，上記ダイスリーブは上記成形時よりも先行して上記歯車に当接する。一方で，歯車の歯面とダイスの成形面との間にはほとんどクリアランスがないため，上記上方にずれた分，歯車に強い上昇力が伝わる。それ故，上記歯車の歯面と上記ダイスの成形面との間に摩耗等が発生していると考えられる。
【００１５】
一方，本発明においては，上記ダイスリーブは，自ら回転するので，その回転の際に上記ダイスの成形面から反力を受ける必要がない。そのため，上記クリアランスに起因する摩耗等の発生を抑制して，成形後の歯車は，その寸法精度をあまり悪化させることなく取り出すことができる。それ故，寸法精度の優れた歯車を成形することができると考えられる。
なお，上記前進とは，上記ダイスリーブが上記パンチの側に向かって移動することをいう。
【００１６】
第２の発明は，上記歯車の成形装置によって成形したことを特徴とする歯車にある（請求項４）。
本発明の歯車は，上記ダイス内で成形を行った後，上記自ら回転しながら前進するダイスリーブによって摩耗等の発生を抑制して，その寸法精度をあまり悪化させることなく取り出したものである。そのため，本発明の歯車は寸法精度に優れている。
【００１７】
第３の発明は，歯車用素材の軸方向における一方の端面を加圧するためのパンチ加圧面を有するパンチと，上記歯車用素材につる巻き状の歯面を成形するための歯筋を形成した成形面を有するダイスと，上記成形面に螺合する螺合摺動面を有すると共に上記歯車用素材の軸方向における他方の端面を加圧する対向加圧面を有するダイスリーブとを用いて，外周面につる巻状の歯筋を有する歯面を形成してなる歯車を成形する方法であって，
上記ダイスの成形面内に上記歯車用素材を対向させた状態において，上記パンチのパンチ加圧面と上記ダイスリーブの対向加圧面とにより，上記歯車用素材の軸方向における両端面を加圧して上記歯車を成形する成形工程と，
上記ダイスリーブが，上記ダイスの成形面における歯筋に沿って自ら回転しながら前進して，上記成形後の歯車を上記ダイスより取り出す取出工程とを含むことを特徴とする歯車の成形方法にある（請求項５）。
【００１８】
本発明においては，上記成形工程において上記歯車を成形した後，上記取出工程を行う。そして，本発明においても，上記ダイス内に取り残された成形後の歯車を取り出すに際して，上記ダイスリーブを，上記ダイスの成形面における歯筋に沿って，上記ダイスに対して自ら回転しながら前進させる。
そのため，本発明においても，上記発明と同様にして，上記ダイスリーブの螺合摺動面及び上記ダイスの成形面に摩耗が発生することを抑制して，上記ダイスリーブ及び上記ダイスの寿命を向上させることができる。
また，上記発明と同様にして，成形後の歯車における歯面に摩耗等をほとんど生じることがなく，寸法精度の優れた歯車を成形することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
上述した本発明における好ましい実施の形態につき説明する。
上記第１〜第３の発明において，上記歯車としては，はすば歯車，ねじ歯車等がある。
また，上記第１の発明においては，上記ダイスリーブは，ベース部に対して進退可能に設けてあると共に，該ベース部には，上記ダイスリーブに対向する固定部が固定してあり，上記回転移動機構は，上記ダイスリーブを上記前進方向に加圧する加圧手段と，上記ダイスリーブと上記固定部とをつる巻き状に摺動可能に係合してなるつる巻き状摺動部とを有することが好ましい（請求項２）。
【００２０】
この場合は，上記ダイスリーブを上記ダイスの成形面における歯筋に沿って自ら回転しながら前進するように，上記回転移動機構を上記加圧手段と上記つる巻き状摺動部とにより構成した場合である。そして，上記回転移動機構は，上記加圧手段による上記前進方向への加圧力を，上記つる巻き状摺動部の係合によって，上記ダイスリーブが上記ダイスに対して自ら回転しながら前進する動作に変換することができる。そのため，上記歯車の成形装置を容易に実現することができる。
【００２１】
また，上記つる巻き状摺動部は，上記ダイスリーブ又は上記固定部の一方に設けたつる巻き状溝と，他方に設けたピンとにより形成してあることが好ましい（請求項３）。この場合には，上記歯車の成形装置を一層容易に実現することができる。
【００２２】
また，上記歯車の成形装置は，上記ダイスと上記ダイスリーブとの間の隙間に上記ダイスリーブの前進方向に向けてエアーを吹き込むためのエアー吹込口と，上記ダイスの表面より上記隙間を塞いで吸引するための吸引フードとを有していることが好ましい（請求項４）。
この場合には，上記歯車の成形装置から上記成形後の歯車を取り出した後には，上記エアー吹込口と上記吸引フードとにより，上記ダイスとダイスリーブとの間の隙間に残ったバリ，潤滑油カス等の不要物を容易に除去することができる。
【００２３】
すなわち，上記エアー吹込み口よりエアーを吹き込むことによって，上記隙間に取り残された上記不要物は，上記ダイスリーブの前進方向，すなわち上記ダイスの表面側に向かって吹き飛ばされる。また，このときには，上記ダイスの表面には，上記隙間を覆うようにして上記吸引フードを配置しておき，上記エアーによって吹き飛ばされた不要物を吸引することができる。
【００２４】
そのため，上記エアー吹込口からのエアーの吹き込みにより，上記隙間より上記不要物を取り出すと共に，上記吸引フードにより，この取り出した後の不要物を回収することができる。
それ故，上記エアー吹込口及び吸引フードを有する歯車の成形装置によれば，上記隙間に上記不要物がほとんどない状態で，歯車の成形を行うことができる。これにより，寸法精度の一層優れた歯車を成形することができる。
【００２５】
また，上記不要物の回収により，上記不要物が上記歯車の成形装置の周辺に飛散してしまうことがほとんどない。そのため，上記エアー吹込口及び吸引フードを有する歯車の成形装置によれば，不要物の飛散により成形装置の故障，成形精度の低下等が生じてしまうことを防止することができる。
【００２６】
なお，バリとは，一般的に，上記歯車の成形の際に，上記ダイスと上記ダイスリーブとの間の隙間に，上記歯車用素材の一部が流入して形成された突起物をいう。そして，上記エアー吹込口及び吸引フードによって除去するバリとは，上記突起物が上記成形後の歯車よりちぎれて，上記隙間に取り残されたものをいう（以下同様）。
また，上記潤滑油カスとは，上記歯車の成形装置に用いた潤滑油が固まって上記隙間に取り残されたものをいう（以下同様）。
【００２７】
また，上記第３の発明においては，上記取出工程を行った後には，上記ダイスと上記ダイスリーブとの間の隙間に上記ダイスリーブの前進方向に向けてエアーを吹き込むと共に，上記ダイスの表面より上記隙間を塞いで吸引する吹込吸引工程を行うことが好ましい（請求項７）。
この場合には，上記取出工程を行った後に，上記と同様にして，上記エアー吹込口と上記吸引フードとにより，上記ダイスとダイスリーブとの間の隙間に残ったバリ，潤滑油カス等の不要物を容易に除去することができる。
それ故，上記と同様に，寸法精度の一層優れた歯車を成形することができ，上記歯車の成形装置の故障，精度の低下等が生じてしまうことを防止することができる。
【００２８】
【実施例】
以下に，図１〜図１９を用いて，本発明の歯車の成形装置にかかる実施例につき説明する。
（実施例１）
本例の歯車の成形装置１は，図１に示すごとく，外周面７０１につる巻状の歯筋を有する歯面７１を形成してなる歯車７を成形する。この歯車の成形装置１は，上記歯車７の歯車用素材７０の軸方向における一方の端面（上端面７３）を加圧するためのパンチ加圧面２１を有するパンチ２と，上記歯車用素材７０に上記歯面７１を成形するためのつる巻き状の歯筋を形成した成形面３１を有するダイス３とを備えている。また，この歯車の成形装置１は，上記成形面３１に螺合する螺合摺動面４２を有すると共に上記歯車用素材７０の軸方向における他方の端面（下端面７４）を加圧する対向加圧面４１を有するダイスリーブ４を備えている。
【００２９】
上記ダイスリーブ４には，このダイスリーブ４が前進する際にその前進に応じて当該ダイスリーブ４を回転させる回転移動機構５が設けてある。そして，上記歯車の成形装置１は，成形後の上記歯車７を上記ダイス３より取り出す際には，上記ダイスリーブ４が，上記ダイス３の成形面３１における歯筋に沿って自ら回転しながら前進するよう構成してある。
【００３０】
以下に，これを詳説する。
図２に示すごとく，本例の歯車７は，はすば歯車であり，その中心に貫通穴７２を有するものである。また，上記歯車７を成形するための歯車用素材７０は，上記貫通穴７２を形成したものであり，円環形状を有している。
なお，上記歯車の成形装置１によって成形する歯車７は，上記パンチ２及び上記ダイスリーブ４の形状を変更して，図３に示すごとく，上記貫通穴７２を形成していないものや，図４に示すごとく，上記貫通穴７２にスプライン状の歯筋を有するものとすることもできる。
【００３１】
なお，上記パンチ２の前進方向とは，上記ダイス３に接近する方向をいい，上記パンチ２の後退方向とは上記ダイス３より離れる方向をいう。また，上記ダイスリーブ４の前進方向とは，上記パンチ２に接近する方向をいい，上記ダイスリーブ４の後退方向とは上記パンチ２より離れる方向をいう。
また，本例においては，上記ダイス３及びダイスリーブ４の上方に上記パンチ２を配設しており，上記パンチ２の前進方向及び上記ダイスリーブ４の後退方向は，下降方向であり，上記パンチ２の後退方向及び上記ダイスリーブ４の前進方向は，上昇方向である。
【００３２】
図１に示すごとく，本例のパンチ２は，上記歯車用素材７０の貫通穴７２に挿入配置されるコアパンチ２２と，上記ダイス３に当接して，このダイス３と上記ダイスリーブ４と上記パンチ２との間に，上記歯車７を成形するためのキャビティ６０を形成するアウターパンチ２３と，上記キャビティ６０内に所定の加圧力を加えるインサートパンチ２４とを有している。そして，本例では，上記ダイス３，上記ダイスリーブ４及びパンチ２によって囲まれたキャビティ６０内で閉塞鍛造を行う。
【００３３】
また，上記コアパンチ２２は円形断面を有していると共に，上記インサートパンチ２４及び上記アウターパンチ２３は円環断面を有している。そして，上記インサートパンチ２４は上記コアパンチ２２の外周側に，上記アウターパンチ２３は上記インサートパンチ２４の外周側に配設されている。また，上記インサートパンチ２４は，上記コアパンチ２２及び上記アウターパンチ２３に対して移動可能になっており，これにより上記キャビティ６０内に所定の加圧力を加える。また，上記コアパンチ２２，アウターパンチ２３及びインサートパンチ２４は，パンチケース２５内に配設されている。
【００３４】
図１，図５に示すごとく，上記ダイス３は，ダイスケース６４の内周側に配設されており，このダイスケース６４はさらにハウジング６３の内周側に保持されており，これらはベース部６１に配設されている。また，上記ダイス３は，上記ダイスリーブ４の後退方向に進退可能になっており，ガスクッション６６により上記ダイスリーブ４の前進（上昇）方向に付勢されている。
また，上記ダイス３は，回転可能に配設されている。本例では，上記ダイス３は，上記ガスクッション６６の可動部６６１に取り付けたダイスホルダー６５に対してスラストベアリング６７を介して回転可能に構成されている。
【００３５】
また，上記ダイス３の外周面３０１と上記ダイスケース６４の内周面６４１とには，つる巻き状に摺動可能に係合してなるつる巻き状摺動部３２を有している。このつる巻き状摺動部３２は，つる巻き状に形成されたつる巻き状溝３３と，ピン６４２とにより形成されており，本例では，上記ダイス３の外周面３０１に上記つる巻き状溝３３を形成し，上記ダイスケース６４の内周面６４１に上記ピン６４２を配設している。また，上記つる巻き状溝３３及びピン６４２は，安定した摺動を可能にするために，円周方向において複数箇所配設してある。本例では円周方向において３等分した位置に３セット配設してある。
【００３６】
そして，上記つる巻き状摺動部３２の係合によって，上記パンチ２による上記ダイス３の下降方向への加圧力を，上記ダイス３が上記ダイスリーブ４に対して自ら回転しながら下降する動作に変換することができる。これにより，上記ダイス３は，上記パンチ２からの加圧力を受けて回転しながら下降するよう構成されている。
【００３７】
なお，上記つる巻き状溝３３とピン６４２とによるつる巻き状摺動部３２におけるリード（１回転したときに進む距離を示す。）は，上記ダイス３のつる巻き状の成形面３１と上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２とにおけるリードと略同一である。
また，本例においては，上記ダイスホルダー６５の回転を防止するため，このダイスホルダー６５と上記ダイスケース６４との間には，上記ダイス３及びダイスリーブ４の進退（上下）方向に設けた直線溝６５１と回り止めピン６４３とが設けてある。
【００３８】
図１，図６に示すごとく，本例のダイスリーブ４は，上記パンチ２におけるコアパンチ２２を挿入可能な中空穴４４を有しており，この中空穴４４には，上記コアパンチ２２に当接するクッションピン４５と，このクッションピン４５を上記コアパンチ２２の方向に付勢する圧縮バネ４６とが配設されている。
また，上記ダイスリーブ４は，上記ベース部６１に対して進退可能に設けてあり，このベース部６１には，上記ダイスリーブ４に対向する固定部６２が固定してある。そして，本例の回転移動機構５は，上記ダイスリーブ４を上記前進方向に加圧する加圧手段６８と，上記ダイスリーブ４と上記固定部６２とをつる巻き状に摺動可能に係合してなるつる巻き状摺動部４３とにより構成されている。
【００３９】
また，このつる巻き状摺動部４３は，上記ダイスリーブ４の外周面４０１に設けたつる巻き状溝４７と，上記固定部６２の内周面６２１に設けたピン６２２とにより形成してある。また，上記つる巻き状溝４７及びピン６２２は，安定した摺動を可能にするために，円周方向において複数箇所配設してある。本例では円周方向において３等分した位置に３セット配設してある。
なお，上記つる巻き状溝４７とピン６２２とによるつる巻き状摺動部４３におけるリード（１回転したときに進む距離を示す。）は，上記ダイス３のつる巻き状の成形面３１と上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２とにおけるリードと略同一である。
【００４０】
また，上記ダイスリーブ４を加圧する加圧手段６８は，油圧により作動するノックアウトピン６８である。本例では，このノックアウトピン６８の上に上記ダイスリーブ４を配置している。そして，上記回転移動機構５，すなわち上記つる巻き状摺動部４３の係合によって，上記ノックアウトピン６８による上記ダイスリーブ４の前進方向への加圧力を，上記ダイスリーブ４が上記ダイス３に対して自ら回転しながら前進する動作に変換することができる。
【００４１】
次に，図７〜図１１に示すごとく，上記歯車の成形装置１を用いて，外周面７０１につる巻状の歯筋を有する歯面７１を形成してなる歯車７を成形する方法につき説明する。
本例の歯車７の成形方法においては，上記歯車用素材７０を上記ダイス３又はダイスリーブ４に配置する配置工程と，上記歯車用素材７０より上記歯面７１を有する歯車７を成形する成形工程と，成形後の上記歯車７を上記ダイス３より取り出す取出工程とを行う。
【００４２】
すなわち，図７に示すごとく，まずは，上記配置工程において，上記ダイスリーブ４の対向加圧面４１の上に上記歯車用素材７０を配置する。このとき，上記歯車用素材７０は，その貫通穴７２に上記ダイスリーブ４のクッションピン４５を挿入して配置する。
その後，図８に示すごとく，上記ダイスリーブ４を後退位置まで後退（下降）させる。なお，上記歯車用素材７０を配置する際に，上記ダイスリーブ４は後退位置にあってもよい。
【００４３】
次いで，図９に示すごとく，上記成形工程において，上記パンチ２を前進（下降）させる。このとき，上記パンチ２のコアパンチ２２は，上記圧縮バネ４６の付勢力に抗して，上記ダイスリーブ４のクッションピン４５を下降方向に押し下げながら，上記歯車用素材７０の貫通穴７２に挿入される。
【００４４】
また，上記パンチ２のアウターパンチ２３は上記ダイス３に当接すると共に，上記ガスクッション６６の付勢力に抗して，このダイス３を下降方向に押し下げる。また，上記ダイス３は，上記パンチ２の加圧力を受けて，上記スラストベアリング６７を介して上記ダイスホルダー６５に対して回転すると共に，上記つる巻き状の摺動部３２の係合により，上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２における歯筋に沿って，ダイスリーブ４に対して自ら回転しながら下降する。
そして，上記パンチ２，上記ダイス３及び上記ダイスリーブ４によって囲まれたキャビティ６０内において上記歯車７を成形する。この成形の際には，上記パンチ２のインサートパンチ２４の加圧力により，上記キャビティ６０内の歯車用素材７０に加わる成形圧力が調整される。
【００４５】
そして，上記キャビティ６０内，すなわち上記ダイス３の成形面３１内に上記歯車用素材７０を対向させた状態において，上記パンチ２のパンチ加圧面２１と上記ダイスリーブ４の対向加圧面４１とにより，上記歯車用素材７０の軸方向における両端面７３，７４が加圧される。こうして，上記ダイス３のつる巻き状の歯筋を有する成形面３１が上記歯車用素材７０の外周面７０１に転写されて，上記つる巻き状の歯筋を有する歯面７１が形成された歯車７が成形される。
【００４６】
次いで，図１０に示すごとく，上記歯車７が成形された後には，上記パンチ２が後退（上昇）する。このとき，上記ダイス３は，上記ガスクッション６６による付勢力を受けて上昇する。また，上記ダイス３は，上記スラストベアリング６７を介して上記ダイスホルダー６５に対して回転すると共に，上記つる巻き状の摺動部３２の係合により，上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２における歯筋に沿って，ダイスリーブ４に対して自ら回転しながら上昇する。
また，このとき，上記ダイス３は，上記成形後の歯車７を上記成形面３１に対向させた状態のまま，すなわち内部に成形後の歯車７を保持したまま，回転しながら上昇する。こうして，ダイス３内には，上記成形後の歯車７が取り残される。
【００４７】
次いで，図１１に示すごとく，上記取出工程において，上記ノックアウトピン６８を油圧により作動させて，これにより上記ダイスリーブ４を上記ダイス３に対して前進（上昇）させる。このとき，上記ダイスリーブ４は，上記つる巻き状の摺動部４３の係合により，上記ダイス３の成形面３１における歯筋に沿って，上記ダイス３に対して自ら回転しながら前進（上昇）する。
【００４８】
そして，同図に示すごとく，上記ダイスリーブ４の対向加圧面４１が上記成形後の歯車７における下端面７４に当接すると，この歯車７は，上記ダイスリーブ４が回転しながら前進（上昇）する力を受けて，このダイスリーブ４と共に上記ダイス３に対して回転しながら前進（上昇）する。こうして，上記成形後の歯車７を上記ダイス３内より取り出す。
以降は，上記配置工程より同様に上記各工程を繰り返すことによって，上記歯車７を連続的に成形する。
【００４９】
本例の歯車の成形装置１は，上記取出工程において，上記ダイス３に対して上記ダイスリーブ４を積極的に回転させながら前進（上昇）させる。
そのため，上記ダイスリーブ４と上記ダイス３との螺合状態において，上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２が，上記ダイス３の成形面３１に対して押し当てられる力を低減させることができる。そのため，上記螺合摺動面４２と上記成形面３１との間に発生する摩擦力を低減させることができる。
それ故，上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２及び上記ダイス３の成形面３１に摩耗等が発生することを抑制して，上記ダイスリーブ４及び上記ダイス３の寿命を向上させることができる。
【００５０】
また，上記自ら回転しながら前進するダイスリーブ４によって，上記成形後の歯車７に摩耗等が発生することを抑制して，寸法精度の優れた歯車７を成形することができる。この理由は，以下のように考えられる。
すなわち，通常，上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２と上記ダイス３の成形面３１との間には，わずかなクリアランスが存在する。一方で，上記成形時においては，上記歯車用素材７０は上記ダイス３，上記パンチ２及び上記ダイスリーブ４の間に隙間なく充填される。そのため，成形後の歯車７の歯面７１と上記ダイス３の成形面３１との間には，ほとんどクリアランスが形成されない。
【００５１】
従来の歯車の成形装置においては，上記クリアランスの差に起因して，成形後の歯車とダイスの成形面との間に摩耗等が発生していたと考えられる。
これに対し，本例においては，上記成形後の歯車７を取り出す際に，上記ダイスリーブ４は自ら回転する。そのため，上記クリアランスの差により，成形後の歯車７に強い上昇力が加わることを抑制することができる。そして，上記クリアランスの差に起因する摩耗等の発生を抑制して上記成形後の歯車７を取り出すことができる。それ故，寸法精度の優れた歯車７を成形することができると考えられる。
【００５２】
また，上記のごとく，上記パンチ２の加圧力を受けて上記ダイス３が回転しながら下降するときには，上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２における歯筋に沿って，ダイスリーブ４に対して自ら回転しながら下降する。そのため，上記パンチの前進（下降）の際に，上記ダイス３の成形面３１が上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２に対して押し当てられる力を低減させることができる。そのため，上記螺合摺動面４２と上記成形面３１との間に発生する摩擦力を低減して，上記摩耗等の発生を一層抑制することができる。
【００５３】
また，上記のごとく，上記ガスクッション６６の付勢力を受けて上記ダイス３が回転しながら上昇するときには，上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２における歯筋に沿って，ダイスリーブ４に対して自ら回転しながら上昇する。そのため，この場合においても，上記螺合摺動面４２と上記成形面３１との間に発生する摩擦力を低減して，上記摩耗等の発生を一層抑制することができる。
【００５４】
図１２に，上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２，上記ダイス３の成形面３１及び上記成形後の歯車７における歯面７１の一部を拡大して示す。同図は，これらを側方より見た模式図である。
同図に示すごとく，上記ダイスリーブ４が回転しながら上昇することにより，上記ダイス３の成形面３１と上記ダイスリーブ４の螺合摺動面４２との間，及び上記ダイス３の成形面３１と上記成形後の歯車７における歯面７１との間に大きな上昇力が加わることを抑制できる。
【００５５】
また，比較のために，図１３に示すごとく，従来の歯車の成形装置９におけるダイスリーブ９４の螺合摺動面９４２，ダイス９３の成形面９３１及び成形後の歯車９７における歯面９７１の一部を拡大して示す。同図に示すごとく，従来の歯車の成形装置９においては，ダイス３の成形面３１とダイスリーブ９４の螺合摺動面９４２との間，及びダイス９３の成形面９３１と上記成形後の歯車９７における歯面９７１に大きな上昇力が加わる。そのため，この螺合摺動面９４２と成形面９３１とが摩耗し易く，成形後の歯車９７における歯面９７１にも，摩耗が生じやすい。また，この摩耗は，特に上記クリアランスの差に起因して生じやすくなっているものと考えられる。
【００５６】
（実施例２）
本例は，図１４〜図１９に示すごとく，上記ダイスリーブ４の内部に，成形後の歯車７の取出性を改善するために，インナースリーブ４８を設けた例である。また，上記クッションピン４５及び上記圧縮バネ４６は，上記インナースリーブ４８の上側の端部より設けた第１中空穴４８１に配設されている。
また，上記インナースリーブ４８は，上記ダイスリーブ４の内周側を摺動して進退可能になっていると共に，その下側の端部より設けた第２中空穴４８２と上記ベース部６１との間にスリーブ用バネ４９を配設している。そして，このスリーブ用バネ４９の復元力により，上記インナースリーブ４８は上記ダイスリーブ４に対して前進（上昇）方向に付勢されている。
【００５７】
本例の歯車の成形装置１を用いて上記歯車７の成形するに際して，図１４に示すごとく，上記配置工程においては，上記インナースリーブ４８の一部及びクッションピン４５は，上記ダイスリーブ４に対して前進（上昇）した位置にあり，上記ダイス３よりも上記前進方向に突出した状態にある。
そして，この状態において上記歯車用素材７０を上記ダイスリーブ４に配置し，その後，図１５に示すごとく，このダイスリーブ４を後退（下降）させる。
【００５８】
また，図１６に示すごとく，上記成形工程においては，上記パンチ２を前進（下降）させて，上記ダイス３を回転させながら下降させて上記歯車７の成形を行う。このとき，上記インナースリーブ４８は，上記歯車用素材７０を介して上記パンチ２の加圧力を受け，上記スリーブ用バネ４９の付勢力に抗して下降し，上記ダイス３，上記パンチ２及び上記ダイスリーブ４と共に上記キャビティ６０を形成する。そして，歯車７を成形する。
【００５９】
その後，図１７に示すごとく，上記パンチ２を上昇させて，上記ダイス３が回転しながら上昇したときには，上記インナースリーブ４８は上記スリーブ用バネ４９の復元力により上昇して，上記成形後の歯車７における下端面７４に当接した状態になる。
【００６０】
次いで，図１８に示すごとく，上記取出工程において，上記ノックアウトピン６８の加圧力を受けて上記ダイスリーブ４が上記回転移動機構５により自ら回転しながら上昇する。そして，上記ダイスリーブ４の対向加圧面４１が上記成形後の歯車７における下端面７４に当接したときには，上記ダイスリーブ４により上記歯車７が回転しながら上昇する。こうして，上記成形後の歯車７を取り出す。
【００６１】
そして，この取出の後，図１９に示すごとく，上記インナースリーブ４８が上記スリーブ用バネ４９によって上記ダイスリーブ４に対して上昇することにより，上記歯車７は，上記ダイス３よりも突出した位置に持ち上げられる。そのため，上記成形後の歯車７を上記歯車の成形装置１より取り出すことが容易になる。そして，上記インナースリーブ４８を設けることによって，上記歯車用素材７０の配置及び上記成形後の歯車７の取出を，例えば，ロボット等の搬送装置によって行うことが容易になる。
【００６２】
なお，上記インナースリーブ４８と上記ダイスリーブ４とは，上記インナースリーブ４８が上記ダイスリーブ４に対して上昇した位置にあるときに係合するよう構成することができる。この場合には，上記ダイスリーブ４が回転しながら上昇する際に，上記インナースリーブ４８も回転しながら上昇して，このインナースリーブ４８により上記歯車７を取り出すことができる。そのため，上記ダイス３内にある成形後の歯車７におけるバリに，上記ダイスリーブ４が噛み付いて上記歯車７に悪影響を及ぼしてしまうことを防止することができる。
【００６３】
なお，上記バリとは，上記歯車７の成形の際に，上記ダイス３と上記ダイスリーブ４との間の隙間に，上記歯車用素材７０の一部が流入して形成された突起物をいう。
その他は，上記実施例１と同様であり，上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００６４】
（実施例３）
本例は，図２０〜図２４に示すごとく，成形後の歯車７の寸法精度を向上させるために，上記ダイス３と上記ダイスリーブ４との間の隙間１０２に残留したバリや潤滑油カス等の不要物を除去する例である。すなわち，図２０，図２１に示すごとく，本例の歯車の成形装置１は，上記隙間１０２に上記ダイスリーブ４の前進方向に向けてエアーＡ（図２４参照）を吹き込むためのエアー吹込口８９と，上記ダイス３の表面３０１より上記隙間１０２を塞いで吸引するための吸引フード８２とを有している。
【００６５】
なお，以下の説明において，吸引フード８２の前進方向とは，吸引フード８２が上記ダイス３及びダイスリーブ４に近づく方向をいう。また，吸引フード８２の後退方向とは，吸引フード８２が上記ダイス３及びダイスリーブ４より遠ざかる方向をいう。
【００６６】
上記吸引フード８２は，吸引機構８により，図２０に示すごとく，上記歯車の成形装置１において歯車７の成形が行われる際に上記パンチ２，上記ダイス３及び上記ダイスリーブ４等に干渉しないよう待避する待避位置と，図２３に示すごとく，上記ダイス３の表面３０１より上記隙間１０２を塞いで吸引する吸引位置とに移動できるよう構成されている。
具体的には，図２０，図２１に示すごとく，上記吸引機構８は，吸引フード８２を，上記ダイス３及びダイスリーブ４に対して進退させるシリンダー８３（本例ではエアーシリンダー）と，このシリンダー８３を配設した吸引フード用ベース部８１とを有している。
【００６７】
また，図２３に示すごとく，本例の吸引フード８２は，上記前進を行った後に，上記ダイス３及びダイスリーブ４の上方より上記隙間１０２を塞ぐように下降が可能になっている。これにより，吸引フード８２は，ダイス３等との干渉を避けて進退ができると共に，上記隙間１０２を容易に塞ぐことができる。
本例では，図２０，図２１に示すごとく，上記吸引フード８２が上記隙間１０２の上方まで前進した後にこの隙間１０２を上方より塞ぐ動作を実現するために，上記吸引機構８は，吸引フード８２の進退をガイドするガイドプレート８４を有している。
【００６８】
このガイドプレート８４には，ガイド溝８４１が形成されており，このガイド溝８４１は上記吸引フード用ベース部８１に設けたスライド軸部８５と係合可能になっている。ガイド溝８４１は，吸引フード８２を進退させるための進退溝部８４２と，吸引フード８２を上下移動させるための上下傾斜溝部８４３とを有している。また，スライド軸部８５は２箇所に設けてあり，２つのスライド軸部８５が上記ガイド溝８４１に係合している。
【００６９】
また，図２１に示すごとく，上記シリンダー８３における可動部であるロッド部８３１には，上記吸引フード８２及び上記ガイドプレート８４の前進側端部を取り付ける接合部８３２が設けてある。そして，吸引フード８２及びガイドプレート８４は，接合部８３２及びロッド部８３１と共に進退が可能である。また，ガイドプレート８４は，上記ガイド溝８４１と上記スライド軸部８５との係合によってガイドされて，吸引フード８２と共に進退する。
【００７０】
同図に示すごとく，上記吸引フード８２は，吸引ホース８２２によって真空装置（図示略）に接続されている。また，吸引フード８２は，その吸引口８２１を，図２０に示すごとく，上記待避位置においては横方向（前進方向）に向けており，図２２に示すごとく，上記吸引位置に近づいたときに下方向に向けるよう構成されている。そして，吸引フード８２が横方向を向いているとき，すなわち待避位置にあるとき，又は待避位置より吸引位置に移動中のときに，吸引を行うことにより，上記ダイス３の表面側３０１に浮遊する浮遊物を回収することもできる。
【００７１】
具体的には，図２０，図２１に示すごとく，上記吸引機構８は，吸引フード８２の吸引口８２１の向きを変えるためのスプリング機構８６を有している。このスプリング機構８６は，上記吸引フード用ベース部８１に設けたストッパー８７と，このストッパー８７に係合するスプリング部８６１とを有している。また，スプリング部８６１の一端は，上記ロッド部８３１，接合部８３２又は吸引フード８２（本例では吸引フード８２）に取り付けてある。また，スプリング部８６１の他端には，掛止部８６２が設けてある。
【００７２】
そして，図２２に示すごとく，吸引フード８２は，掛止部８６２がストッパー８７に当接してスプリング部８６１に引張力が生じたときに，回転して吸引口８２１の向きを横方向から下方向に向けることができるようになっている。そのため，本例では，上記シリンダー８３以外に別のシリンダー等の駆動装置を設けることなく，シンプルな構造で吸引フード８２の吸引口８２１の方向を変換することができる。
【００７３】
また，図２４に示すごとく，上記エアー吹込口８９は，上記ハウジング６３と，上記ベース部６１と上記ダイスケース６４との間に配設したスペーサ６９とに形成した貫通穴により形成されている。そして，上記歯車の成形装置１の外部よりエアーＡを供給することにより，上記ダイス３の下方において歯車の成形装置１の内部に形成された空間１０１，すなわち上記ダイス３，上記ダイスリーブ４，上記ベース部６１，上記ダイスホルダー６５，上記スラストベアリング６７及び上記スペーサ６９等によって囲まれた空間１０１にエアーＡが吹き込まれる。
【００７４】
次に，上記歯車の成形装置１において成形後の歯車７を取り出した後に，上記吸引機構８及び上記エアー吹込口８９により，上記ダイス３と上記ダイスリーブ４との間の隙間１０２に残留したバリや潤滑油カス等の不要物を除去する方法につき説明する。
すなわち，本例の歯車７の成形方法においては，上記実施例１における成形工程及び取出工程を行った後には，上記隙間１０２にダイスリーブ４の前進方向に向けてエアーＡを吹き込むと共に，ダイス３の表面３０１より上記隙間１０２を塞いで吸引する吹込吸引工程を行う。
【００７５】
図２０，図２１に示すごとく，上記成形工程及び取出工程を行うときには，上記吸引フード８２は上記待避位置にある。すなわち，このときには，上記シリンダー８３が後退端にあり，吸引フード８２の吸引口８２１は横方向，すなわち上記前進方向を向いている。
そして，上記取出工程を行った後には，上記吹込吸引工程として，上記歯車の成形装置１より上記バリや潤滑油カス等の不要物を除去する。
【００７６】
すなわち，図２２に示すごとく，シリンダー８３のロッド部８３１を前進方向に移動させると，上記ガイドプレート８４のガイド溝８４１における進退溝部８４２が上記スライド軸部８５にガイドされ，ガイドプレート８４及び吸引フード８２は横方向に前進する。このとき，この前進に伴って上記スプリング部８６１が上記ストッパー８７にガイドされて前進する。
【００７７】
また，同図に示すごとく，スプリング部８６１の上記掛止部８６２がストッパー８７に当接した後には，スプリング部８６１は，吸引フード８２とストッパー８７との間で引っ張られる。このとき，スプリング部８６１による引張力により，吸引フード８２が後退方向に引き寄せられるようにして回転する。そして，これにより，吸引フード８２の吸引口８２１が横方向から下方向に向けられる。
【００７８】
また，上記ガイドプレート８４は，そのガイド溝８４１における上下傾斜溝部８４３が，一方（後退方向側）のスライド軸部８５の位置まで到達した後には，横方向（略水平方向）から傾いた状態で前進する。
そして，図２３に示すごとく，上記吸引フード８２は，その吸引口８２１を下方向に向けた状態で，上記ダイス３の斜め上方よりダイス３の表面３０１側に当接して上記隙間１０２を塞ぐ。
【００７９】
次いで，この状態において，図２４に示すごとく，上記エアー吹込口８９より上記歯車の成形装置１内の空間１０１にエアーＡを吹き込む。このとき，上記空間１０１内の圧力が上昇すると共に，上記エアーＡは，上記ダイス３とダイスリーブ４との間の隙間１０２へと流れる。こうして，エアーＡは，上記隙間１０２に上記ダイスリーブ４の前進方向，すなわち上記ダイス３の表面３０１側に向けて吹き込まれる。そして，このエアーＡにより，上記隙間１０２に取り残されたバリや潤滑油カス等の不要物は，隙間１０２の上方に向かって吹き飛ばされる。
【００８０】
また，一方で，上記エアー吹込口８９よりエアーＡを吹き込むときには，上記真空装置を作動させて，上記吸引フード８２によりダイスの表面３０１側より上記隙間１０２の吸引を行う。そのため，この隙間１０２より上記ダイス３の上方に吹き飛ばされた上記不要物は，上記吸引フード８２より吸引されて回収される。
【００８１】
そのため，上記エアー吹込口８９からのエアーＡの吹き込みにより，上記隙間１０２より上記不要物を取り出すと共に，上記吸引機構８により，この取り出した後の不要物を回収することができる。
そして，上記歯車の成形装置１に上記吸引機構８及びエアー吹込口８９を設けたことにより，上記成形工程においては，上記隙間１０２に上記不要物がほとんどない状態で，歯車７の成形を行うことができる。そのため，本例によれば，寸法精度の一層優れた歯車７を成形することができる。
【００８２】
また，上記不要物の回収により，この不要物が上記歯車の成形装置１の周辺に飛散してしまうことがほとんどない。そのため，本例によれば，不要物の飛散により歯車の成形装置１の故障，成形精度の低下等が生じてしまうことを防止することができる。
なお，本例においては，上記のごとく，上記吸引フード８２の吸引口８２１の向きを上記横方向と下方向とに切り換えるよう構成したが，この吸引口８２１の向きは，上記待避位置及び吸引位置のいずれの位置においても下方向を向けておくよう構成してももちろんよい。
【００８３】
また，本例では，上記吸引機構８及びエアー吹込口８９を上記実施例１の歯車の成形装置１に設けた場合について説明したが，これらを上記実施例２の歯車の成形装置１に設けた場合についても同様である。
その他は，上記実施例１と同様であり，上記実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１における，歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図２】実施例１における，貫通穴を有する歯車を示す斜視説明図。
【図３】実施例１における，貫通穴を形成していない歯車を示す斜視説明図。
【図４】実施例１における，貫通穴にスプライン歯筋を有する歯車を示す斜視説明図。
【図５】実施例１における，ダイスを示す斜視説明図。
【図６】実施例１における，ダイスリーブを示す斜視説明図。
【図７】実施例１における，歯車用素材を配置した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図８】実施例１における，ダイスリーブが下降した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図９】実施例１における，パンチが下降して歯車を成形した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図１０】実施例１における，パンチ及びダイスが上昇した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図１１】実施例１における，ダイスリーブが回転しながら上昇した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図１２】実施例１における，歯車を取り出す状態におけるダイスの成形面，ダイスリーブの螺合摺動面及び歯車の歯面を示す模式図。
【図１３】実施例１における，従来の歯車の成形装置により成形した歯車を取り出す状態におけるダイスの成形面，ダイスリーブの螺合摺動面及び歯車の歯面を示す模式図。
【図１４】実施例２における，歯車用素材を配置した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図１５】実施例２における，ダイスリーブが下降した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図１６】実施例２における，パンチが下降して歯車を成形した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図１７】実施例２における，パンチ及びダイスが上昇した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図１８】実施例２における，ダイスリーブが回転しながら上昇して歯車に当接した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図１９】実施例２における，ダイスリーブがさらに回転しながら上昇して歯車をダイスより取り出した状態の歯車の成形装置を示す断面説明図。
【図２０】実施例３における，吸引機構及びエアー吹込口を有する歯車の成形装置を示す図で，吸引フードが待避位置にある状態を示す説明図。
【図２１】実施例３における，吸引機構及びエアー吹込口を有する歯車の成形装置を上方より見た状態で示す説明図。
【図２２】実施例３における，吸引機構及びエアー吹込口を有する歯車の成形装置を示す図で，吸引フードが前進している状態を示す説明図。
【図２３】実施例３における，吸引機構及びエアー吹込口を有する歯車の成形装置を示す図で，吸引フードが吸引位置にある状態を示す説明図。
【図２４】実施例３における，吸引機構及びエアー吹込口を有する歯車の成形装置を示す図で，エアーの吹込みと吸引とを行っている状態を示す説明図。
【符号の説明】
１．．．歯車の成形装置，
１０２．．．隙間，
２．．．パンチ，
２１．．．パンチ加圧面，
３．．．ダイス，
３１．．．成形面，
３２．．．つる巻き状摺動部，
４．．．ダイスリーブ，
４１．．．対向加圧面，
４２．．．螺合摺動面，
４３．．．つる巻き状摺動部，
４７．．．つる巻き状溝，
５．．．回転移動機構，
６１．．．ベース部，
６２．．．固定部，
６２２．．．ピン，
６８．．．ノックアウトピン（加圧手段），
７．．．歯車，
７０．．．歯車用素材，
７０１．．．外周面，
７１．．．歯面，
７２．．．貫通穴，
８．．．吸引機構，
８２．．．吸引フード，
８９．．．エアー吹込口，[0001]
【Technical field】
The present invention relates to a gear formed by forming a tooth surface having a wound tooth trace on an outer peripheral surface, and a molding apparatus and method thereof.
[0002]
[Prior art]
When forming a gear formed by forming a tooth surface having a spiral tooth trace on the outer peripheral surface, a gear material is placed inside the die and pressed by a punch and a die sleeve from both sides in the axial direction. . Then, the helically formed surface formed inside the die is transferred to the outer peripheral surface of the material to form the gear.
As a gear forming apparatus for forming a gear in this way, for example, there is one as shown in Patent Document 1.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-191143 A
[0004]
[Problems to be solved]
By the way, after taking out the molding, when taking out the molded gear from the die, the die sleeve is raised with respect to the die. For this reason, the die sleeve has a threaded sliding surface that is threadedly engaged with the molding surface of the die and is slidable with respect to the molding surface of the die.
When the die sleeve is raised, at least one of the die and the die sleeve needs to rotate. Therefore, the die sleeve can freely rotate (free) about its axis.
[0005]
When a lifting force is applied to the die sleeve when the die sleeve is raised, the screw sliding surface of the die sleeve is pressed against the molding surface of the die in the raising direction. The die sleeve receives a reaction force from the die forming surface, converts a part of the ascending force into a rotational force, and rises while rotating along the tooth traces on the die forming surface.
Therefore, the threaded sliding surface of the die sleeve and the molding surface of the die slide in a state where an excessive frictional force is applied due to the ascending force. For this reason, the threaded sliding surface and the molding surface are likely to be worn by the frictional force, which may shorten the life of the die sleeve and the die.
[0006]
Further, when the gear is raised as the die sleeve is raised, the gear also slides in the die with an excessive frictional force applied to the die. For this reason, the tooth surface of the gear after molding is likely to be worn or deformed, and the dimensional accuracy of the tooth surface of the gear after molding may be deteriorated.
[0007]
The present invention has been made in view of such conventional problems, and an object of the present invention is to provide a gear having excellent dimensional accuracy, and a gear forming apparatus and method that can form the gear.
[0008]
[Means for solving problems]
1st invention is an apparatus which shape | molds the gearwheel formed by forming the tooth surface which has a coiled tooth trace on an outer peripheral surface,
Forming surface in which a punch having a punch pressing surface for pressing one end surface in the axial direction of the gear material of the gear and a spiral tooth trace for forming the tooth surface on the gear material are formed. And a die sleeve having an opposing pressure surface that pressurizes the other end surface in the axial direction of the gear material, and a screw sliding surface that is screwed to the molding surface.
The die sleeve is provided with a rotational movement mechanism that rotates the die sleeve in accordance with the advancement of the die sleeve when the die sleeve advances, and when the molded gear is taken out of the die, the die sleeve is provided. However, the present invention provides a gear molding apparatus that is configured to advance while rotating by itself along the tooth traces on the molding surface of the die (claim 1).
[0009]
The gear forming apparatus of the present invention includes the punch, the die, and the die sleeve, and forms a gear having the helical tooth traces from the gear material. And after this shaping | molding, the said gearwheel is left in the said die in the state screwed in the molding surface which has the helical tooth trace of the said die | dye.
In the present invention, when the formed gear is taken out, the die sleeve is advanced while being actively rotated with respect to the die.
[0010]
That is, the die sleeve in the gear forming apparatus has the rotational movement mechanism. The rotational movement mechanism rotates the die sleeve in accordance with the advancement when the die sleeve advances. When the molded gear is taken out from the die, the die sleeve advances along the tooth traces on the die forming surface while rotating with respect to the die.
[0011]
The die sleeve that moves forward while rotating itself reduces the force with which the threaded sliding surface of the die sleeve is pressed against the molding surface of the die when the formed gear is taken out. Can do. Therefore, it is possible to reduce the frictional force generated by the sliding between the screw sliding surface and the molding surface. Therefore, it is possible to improve the life of the die sleeve and the die by suppressing the occurrence of wear and the like on the screw sliding surface of the die sleeve and the molding surface of the die.
[0012]
In addition, the die sleeve that moves forward while rotating itself can suppress the occurrence of wear and the like in the gear after the molding, and can form a gear with excellent dimensional accuracy. The reason is considered as follows.
That is, there is usually a slight clearance between the threaded sliding surface of the die sleeve and the molding surface of the die. On the other hand, at the time of the molding, the gear material is filled without gaps between the die, the punch and the die sleeve. Therefore, almost no clearance is formed between the tooth surface of the gear after molding and the molding surface of the die.
[0013]
Then, as in the prior art, when the die sleeve is lifted by applying only a lifting force to the die sleeve and obtaining a rotational force by a reaction force from the screw sliding surface of the die sleeve and the molding surface of the die. In this case, the die sleeve is brought into contact with the gear after the molding while being shifted upward with respect to the die by the clearance.
[0014]
Therefore, when the molded gear is taken out, the die sleeve comes into contact with the gear prior to the molding. On the other hand, since there is almost no clearance between the tooth surface of the gear and the molding surface of the die, a strong ascending force is transmitted to the gear by the amount displaced above. Therefore, it is considered that wear or the like is generated between the tooth surface of the gear and the molding surface of the die.
[0015]
On the other hand, in the present invention, since the die sleeve rotates by itself, it is not necessary to receive a reaction force from the molding surface of the die during the rotation. Therefore, the occurrence of wear and the like due to the clearance can be suppressed, and the formed gear can be taken out without greatly deteriorating its dimensional accuracy. Therefore, it is considered that gears with excellent dimensional accuracy can be formed.
The forward movement means that the die sleeve moves toward the punch.
[0016]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a gear formed by the gear forming apparatus.
The gear according to the present invention is taken out without reducing the dimensional accuracy of the gear by suppressing the generation of wear and the like by the die sleeve that moves forward while rotating by itself after being molded in the die. Therefore, the gear of the present invention is excellent in dimensional accuracy.
[0017]
According to a third aspect of the present invention, a punch having a punch pressing surface for pressing one end face in the axial direction of the gear material and a tooth trace for forming a wound tooth surface on the gear material are formed. An outer peripheral surface using a die having a molding surface and a die sleeve having a screw sliding surface that is screwed to the molding surface and an opposing pressure surface that presses the other end surface in the axial direction of the gear material. A method of forming a gear formed by forming a tooth surface having a spiral wound tooth trace,
In a state where the gear material is opposed to the molding surface of the die, both end surfaces in the axial direction of the gear material are pressed by the punch pressing surface of the punch and the opposing pressure surface of the die sleeve. A molding process for molding gears;
A method of forming a gear, comprising: a step of taking out the gear after the molding from the die, wherein the die sleeve moves forward along a tooth trace on the molding surface of the die and rotates. (Claim 5).
[0018]
In this invention, after the said gear is shape | molded in the said formation process, the said extraction process is performed. Also in the present invention, when the molded gear remaining in the die is taken out, the die sleeve is advanced while rotating by itself with respect to the die along the tooth traces on the molding surface of the die. .
Therefore, in the present invention, as in the above-described invention, the occurrence of wear on the threaded sliding surface of the die sleeve and the molding surface of the die is suppressed, and the life of the die sleeve and the die is improved. Can be made.
Further, in the same manner as the above invention, a gear having excellent dimensional accuracy can be formed with almost no wear on the tooth surfaces of the formed gear.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the present invention described above will be described.
In the first to third inventions, examples of the gear include a helical gear and a screw gear.
In the first aspect of the invention, the die sleeve is provided so as to be able to advance and retreat with respect to the base portion, and a fixing portion facing the die sleeve is fixed to the base portion. The moving mechanism includes a pressurizing unit that pressurizes the die sleeve in the forward direction, and a helical sliding portion that slidably engages the die sleeve and the fixed portion in a helical manner. (Claim 2).
[0020]
In this case, the rotational movement mechanism is constituted by the pressurizing means and the helically-sliding portion so that the die sleeve moves forward along the tooth traces on the molding surface of the die. It is. The rotational movement mechanism is an operation in which the die sleeve moves forward by rotating the die sleeve with respect to the die by the engagement of the spiral slide portion with the pressure applied in the forward direction by the pressurizing means. Can be converted to Therefore, the gear forming apparatus can be easily realized.
[0021]
Moreover, it is preferable that the said helical winding sliding part is formed with the helical groove provided in one side of the said die sleeve or the said fixing | fixed part, and the pin provided in the other (Claim 3). In this case, the gear forming apparatus can be realized more easily.
[0022]
Further, the gear forming apparatus closes the gap from the surface of the die and an air blowing port for blowing air into the gap between the die and the die sleeve in the forward direction of the die sleeve. It is preferable to have a suction hood for sucking (claim 4).
In this case, after the molded gear is taken out from the gear molding device, burrs and lubricating oil remaining in the gap between the die and the die sleeve are formed by the air blowing port and the suction hood. Unnecessary items such as scum can be easily removed.
[0023]
That is, when the air is blown from the air blowing port, the unnecessary matter left in the gap is blown off in the forward direction of the die sleeve, that is, toward the surface of the die. Further, at this time, the suction hood is disposed on the surface of the die so as to cover the gap, so that unnecessary objects blown off by the air can be sucked.
[0024]
For this reason, by blowing air from the air blowing port, the unwanted matter can be taken out from the gap, and the taken away unwanted matter can be collected by the suction hood.
Therefore, according to the gear forming apparatus having the air blowing port and the suction hood, the gear can be formed in a state where there is almost no unnecessary material in the gap. As a result, it is possible to form a gear with further excellent dimensional accuracy.
[0025]
In addition, the collection of the unnecessary material hardly scatters the unnecessary material around the gear forming apparatus. Therefore, according to the gear molding apparatus having the air blowing port and the suction hood, it is possible to prevent the molding apparatus from being damaged, the molding accuracy from being lowered, and the like due to the scattering of unnecessary materials.
[0026]
The burr generally refers to a projection formed by a part of the gear material flowing into the gap between the die and the die sleeve when the gear is formed. The burr removed by the air blowing port and the suction hood means that the protrusion is broken from the molded gear and left in the gap (the same applies hereinafter).
The lubricating oil residue means that the lubricating oil used in the gear forming apparatus is solidified and left in the gap (the same applies hereinafter).
[0027]
In the third aspect of the invention, after the take-out step is performed, air is blown into the gap between the die and the die sleeve in the forward direction of the die sleeve, and from the surface of the die. It is preferable to perform a blowing suction process that closes and sucks the gap.
In this case, after the extraction step, the burrs, lubricating oil debris, etc. remaining in the gap between the die and the die sleeve are formed by the air blowing port and the suction hood in the same manner as described above. Unnecessary materials can be easily removed.
Therefore, similarly to the above, it is possible to form a gear with further excellent dimensional accuracy, and it is possible to prevent a failure of the gear forming device, a decrease in accuracy, and the like.
[0028]
【Example】
Below, the Example concerning the gear shaping | molding apparatus of this invention is demonstrated using FIGS.
(Example 1)
As shown in FIG. 1, the gear forming apparatus 1 of this example forms a gear 7 formed by forming a tooth surface 71 having a spiral tooth trace on an outer peripheral surface 701. The gear forming apparatus 1 includes a punch 2 having a punch pressurizing surface 21 for pressurizing one end surface (upper end surface 73) in the axial direction of the gear material 70 of the gear 7, and the gear material 70 to the above-described gear. And a die 3 having a forming surface 31 on which helical winding teeth for forming the tooth surface 71 are formed. The gear molding apparatus 1 has a screwing sliding surface 42 that is screwed onto the molding surface 31 and an opposing pressure surface that pressurizes the other end surface (lower end surface 74) in the axial direction of the gear material 70. A die sleeve 4 having 41 is provided.
[0029]
The die sleeve 4 is provided with a rotational movement mechanism 5 that rotates the die sleeve 4 in accordance with the advancement of the die sleeve 4 when the die sleeve 4 advances. When the gear forming device 1 takes out the formed gear 7 from the die 3, the die sleeve 4 advances while rotating by itself along the tooth trace on the forming surface 31 of the die 3. It is configured to do.
[0030]
This is described in detail below.
As shown in FIG. 2, the gear 7 of this example is a helical gear and has a through hole 72 at the center thereof. The gear material 70 for forming the gear 7 is formed with the through hole 72 and has an annular shape.
Note that the gear 7 formed by the gear forming apparatus 1 has a shape in which the through-hole 72 is not formed as shown in FIG. 3 by changing the shapes of the punch 2 and the die sleeve 4. As shown in FIG. 4, the through-hole 72 may have spline-like tooth traces.
[0031]
The forward direction of the punch 2 refers to the direction approaching the die 3, and the backward direction of the punch 2 refers to the direction away from the die 3. The forward direction of the die sleeve 4 refers to the direction approaching the punch 2, and the backward direction of the die sleeve 4 refers to the direction away from the punch 2.
In this example, the punch 2 is disposed above the die 3 and the die sleeve 4, and the forward direction of the punch 2 and the backward direction of the die sleeve 4 are downward directions, and the punch The backward direction 2 and the forward direction of the die sleeve 4 are upward directions.
[0032]
As shown in FIG. 1, the punch 2 of this example is in contact with the core punch 22 inserted in the through hole 72 of the gear material 70 and the die 3, and the die 3, the die sleeve 4, and the punch 2, an outer punch 23 for forming a cavity 60 for forming the gear 7 and an insert punch 24 for applying a predetermined pressure to the cavity 60 are provided. In this example, closed forging is performed in a cavity 60 surrounded by the die 3, the die sleeve 4 and the punch 2.
[0033]
The core punch 22 has a circular cross section, and the insert punch 24 and the outer punch 23 have an annular cross section. The insert punch 24 is disposed on the outer peripheral side of the core punch 22, and the outer punch 23 is disposed on the outer peripheral side of the insert punch 24. Further, the insert punch 24 is movable with respect to the core punch 22 and the outer punch 23, thereby applying a predetermined pressure to the cavity 60. The core punch 22, the outer punch 23, and the insert punch 24 are disposed in a punch case 25.
[0034]
As shown in FIGS. 1 and 5, the die 3 is disposed on the inner peripheral side of the die case 64, and the die case 64 is further held on the inner peripheral side of the housing 63. 61 is disposed. The die 3 can be advanced and retracted in the backward direction of the die sleeve 4 and is urged by the gas cushion 66 in the forward (upward) direction of the die sleeve 4.
The die 3 is rotatably arranged. In this example, the die 3 is configured to be rotatable via a thrust bearing 67 with respect to a die holder 65 attached to the movable portion 661 of the gas cushion 66.
[0035]
Moreover, the outer peripheral surface 301 of the said die | dye 3 and the inner peripheral surface 641 of the said die case 64 have the helical sliding part 32 formed by engaging so that a spiral winding is possible. The helical sliding portion 32 is formed by a helical groove 33 formed in a helical shape and a pin 642. In this example, the helical groove is formed on the outer peripheral surface 301 of the die 3. 33, and the pin 642 is disposed on the inner peripheral surface 641 of the die case 64. The helical groove 33 and the pin 642 are provided at a plurality of locations in the circumferential direction in order to enable stable sliding. In this example, three sets are arranged at positions equally divided into three in the circumferential direction.
[0036]
Then, by the engagement of the helically-sliding sliding portion 32, the pressing force applied by the punch 2 in the downward direction of the die 3 is moved downward while the die 3 rotates on the die sleeve 4 itself. Can be converted. As a result, the die 3 is configured to descend while rotating under the pressure applied from the punch 2.
[0037]
In addition, the lead (the distance traveled when one rotation is made) in the helical sliding portion 32 formed by the helical groove 33 and the pin 642 is the helical molding surface 31 of the die 3 and the die. This is substantially the same as the lead on the threaded sliding surface 42 of the sleeve 4.
In this example, in order to prevent the rotation of the die holder 65, a straight line provided in the forward / backward (up / down) direction of the die 3 and the die sleeve 4 is provided between the die holder 65 and the die case 64. A groove 651 and a detent pin 643 are provided.
[0038]
As shown in FIGS. 1 and 6, the die sleeve 4 of the present example has a hollow hole 44 into which the core punch 22 in the punch 2 can be inserted, and the hollow hole 44 is a cushion that comes into contact with the core punch 22. A pin 45 and a compression spring 46 that urges the cushion pin 45 in the direction of the core punch 22 are disposed.
The die sleeve 4 is provided so as to be able to advance and retreat relative to the base portion 61, and a fixing portion 62 facing the die sleeve 4 is fixed to the base portion 61. The rotational movement mechanism 5 of this example engages the pressurizing means 68 for pressurizing the die sleeve 4 in the forward direction, and the die sleeve 4 and the fixed portion 62 so as to be slidably engaged with each other. It is comprised by the helically wound sliding part 43 which becomes.
[0039]
In addition, the helical slide portion 43 is formed by a helical groove 47 provided on the outer peripheral surface 401 of the die sleeve 4 and a pin 622 provided on the inner peripheral surface 621 of the fixed portion 62. . The helical groove 47 and the pin 622 are provided at a plurality of locations in the circumferential direction in order to enable stable sliding. In this example, three sets are arranged at positions equally divided into three in the circumferential direction.
In addition, the lead (the distance traveled by one rotation) in the helical sliding portion 43 by the helical groove 47 and the pin 622 is the same as the helical molding surface 31 of the die 3 and the die. This is substantially the same as the lead on the threaded sliding surface 42 of the sleeve 4.
[0040]
The pressurizing means 68 for pressurizing the die sleeve 4 is a knockout pin 68 that is operated by hydraulic pressure. In this example, the die sleeve 4 is disposed on the knockout pin 68. Then, due to the engagement of the rotational movement mechanism 5, that is, the helically-sliding sliding portion 43, the pressure applied in the forward direction of the die sleeve 4 by the knockout pin 68 is applied to the die 3 by the die sleeve 4. It can be converted into a forward movement while rotating by itself.
[0041]
Next, as shown in FIGS. 7 to 11, a method of forming the gear 7 formed by forming the tooth surface 71 having the spiral tooth trace on the outer peripheral surface 701 using the gear forming apparatus 1 will be described. To do.
In the molding method of the gear 7 of the present example, an arrangement step of arranging the gear material 70 on the die 3 or the die sleeve 4 and a molding step of molding the gear 7 having the tooth surface 71 from the gear material 70. And the extraction process which takes out the above-mentioned gear 7 from the above-mentioned die 3 is performed.
[0042]
That is, as shown in FIG. 7, first, the gear material 70 is arranged on the opposing pressure surface 41 of the die sleeve 4 in the arrangement step. At this time, the gear material 70 is disposed by inserting the cushion pin 45 of the die sleeve 4 into the through hole 72.
Thereafter, as shown in FIG. 8, the die sleeve 4 is retracted (lowered) to the retracted position. When the gear material 70 is disposed, the die sleeve 4 may be in a retracted position.
[0043]
Next, as shown in FIG. 9, in the molding step, the punch 2 is advanced (lowered). At this time, the core punch 22 of the punch 2 is inserted into the through hole 72 of the gear material 70 while pressing down the cushion pin 45 of the die sleeve 4 against the urging force of the compression spring 46. The
[0044]
The outer punch 23 of the punch 2 is in contact with the die 3 and pushes down the die 3 against the urging force of the gas cushion 66. Further, the die 3 receives the pressure of the punch 2 and rotates with respect to the die holder 65 via the thrust bearing 67, and the engagement of the spirally wound sliding portion 32 causes the above-described die 3 to rotate. The die sleeve 4 descends while rotating itself with respect to the die sleeve 4 along the tooth traces on the screw sliding surface 42 of the die sleeve 4.
Then, the gear 7 is formed in a cavity 60 surrounded by the punch 2, the die 3 and the die sleeve 4. At the time of molding, the molding pressure applied to the gear material 70 in the cavity 60 is adjusted by the pressure of the insert punch 24 of the punch 2.
[0045]
In the cavity 60, that is, in the state where the gear material 70 is opposed to the molding surface 31 of the die 3, the punch pressing surface 21 of the punch 2 and the opposing pressing surface 41 of the die sleeve 4, Both end faces 73 and 74 in the axial direction of the gear material 70 are pressurized. In this way, the molding surface 31 having the spiral tooth traces of the die 3 is transferred to the outer peripheral surface 701 of the gear material 70, and the tooth surface 71 having the spiral tooth traces is formed. Is formed.
[0046]
Next, as shown in FIG. 10, after the gear 7 is formed, the punch 2 moves backward (rises). At this time, the die 3 is lifted by the urging force of the gas cushion 66. The die 3 rotates with respect to the die holder 65 via the thrust bearing 67 and is engaged with the helical sliding portion 32 so that the screw sliding surface 42 of the die sleeve 4 is engaged. Along with the tooth traces in the above, the die sleeve 4 rises while rotating by itself.
At this time, the die 3 is raised while rotating while the gear 7 after molding is opposed to the molding surface 31, that is, the gear 7 after molding is held inside. In this way, the molded gear 7 is left in the die 3.
[0047]
Next, as shown in FIG. 11, in the extraction step, the knockout pin 68 is hydraulically actuated, thereby causing the die sleeve 4 to move forward (rise) with respect to the die 3. At this time, the die sleeve 4 moves forward (ascends) while rotating by itself with respect to the die 3 along the tooth traces on the molding surface 31 of the die 3 by the engagement of the helically wound sliding portion 43. )
[0048]
As shown in the figure, when the opposing pressure surface 41 of the die sleeve 4 abuts the lower end surface 74 of the gear 7 after the molding, the gear 7 moves forward (ascends) while the die sleeve 4 rotates. Under this force, the die sleeve 4 moves forward (rises) while rotating with respect to the die 3. Thus, the molded gear 7 is taken out from the die 3.
Thereafter, the gear 7 is continuously formed by repeating the above steps in the same manner as the placement step.
[0049]
The gear forming apparatus 1 of this example advances (raises) while actively rotating the die sleeve 4 with respect to the die 3 in the extraction step.
Therefore, in the screwed state of the die sleeve 4 and the die 3, the force with which the screw sliding surface 42 of the die sleeve 4 is pressed against the molding surface 31 of the die 3 can be reduced. . Therefore, the frictional force generated between the screw sliding surface 42 and the molding surface 31 can be reduced.
Therefore, the life of the die sleeve 4 and the die 3 can be improved by suppressing the occurrence of wear and the like on the threaded sliding surface 42 of the die sleeve 4 and the molding surface 31 of the die 3. .
[0050]
Further, the die sleeve 4 that moves forward while rotating itself can suppress the occurrence of wear or the like in the gear 7 after molding, and the gear 7 having excellent dimensional accuracy can be molded. The reason is considered as follows.
That is, there is usually a slight clearance between the threaded sliding surface 42 of the die sleeve 4 and the molding surface 31 of the die 3. On the other hand, at the time of the molding, the gear material 70 is filled between the die 3, the punch 2 and the die sleeve 4 without a gap. Therefore, almost no clearance is formed between the tooth surface 71 of the gear 7 after molding and the molding surface 31 of the die 3.
[0051]
In the conventional gear forming apparatus, it is considered that wear or the like was generated between the formed gear and the die forming surface due to the difference in the clearance.
On the other hand, in this example, when taking out the gear 7 after forming, the die sleeve 4 rotates by itself. Therefore, it is possible to suppress a strong ascending force from being applied to the formed gear 7 due to the difference in the clearance. And the generation | occurrence | production of the abrasion etc. resulting from the difference of the said clearance can be suppressed, and the gear 7 after the said shaping | molding can be taken out. Therefore, it is considered that the gear 7 having excellent dimensional accuracy can be formed.
[0052]
Further, as described above, when the die 3 is lowered while rotating under the pressure of the punch 2, the die sleeve 4 moves along the tooth traces on the screw sliding surface 42 of the die sleeve 4. It descends while rotating itself. Therefore, it is possible to reduce the force with which the molding surface 31 of the die 3 is pressed against the threaded sliding surface 42 of the die sleeve 4 when the punch advances (lowers). Therefore, it is possible to reduce the friction force generated between the screw sliding surface 42 and the molding surface 31 and further suppress the occurrence of the wear and the like.
[0053]
Further, as described above, when the die 3 is raised while receiving the urging force of the gas cushion 66, the die sleeve 4 is moved along the tooth traces on the screw sliding surface 42 of the die sleeve 4. It rises while rotating by itself. Therefore, also in this case, the frictional force generated between the screwing sliding surface 42 and the molding surface 31 can be reduced, and the generation of the wear and the like can be further suppressed.
[0054]
FIG. 12 shows an enlarged view of the threaded sliding surface 42 of the die sleeve 4, the molding surface 31 of the die 3, and a part of the tooth surface 71 of the gear 7 after molding. This figure is a schematic view of these viewed from the side.
As shown in the figure, when the die sleeve 4 is raised while rotating, it is formed between the molding surface 31 of the die 3 and the screwing sliding surface 42 of the die sleeve 4 and the molding surface 31 of the die 3. And a large ascending force between the tooth surface 71 of the gear 7 after molding can be suppressed.
[0055]
For comparison, as shown in FIG. 13, the screw sliding surface 942 of the die sleeve 94, the molding surface 931 of the die 93 and the tooth surface 971 of the gear 97 after molding as shown in FIG. The part is shown enlarged. As shown in the figure, in the conventional gear forming device 9, the forming surface 31 of the die 3 and the screw sliding surface 942 of the die sleeve 94, and the forming surface 931 of the die 93 and the gear after the forming are formed. A large ascending force is applied to the tooth surface 971 at 97. Therefore, the threaded sliding surface 942 and the molding surface 931 are easily worn, and the tooth surface 971 of the gear 97 after molding is also easily worn. In addition, it is considered that this wear tends to occur particularly due to the above difference in clearance.
[0056]
(Example 2)
In this example, as shown in FIGS. 14 to 19, an inner sleeve 48 is provided in the die sleeve 4 in order to improve the take-out property of the gear 7 after molding. The cushion pin 45 and the compression spring 46 are disposed in a first hollow hole 481 provided from the upper end of the inner sleeve 48.
The inner sleeve 48 is slidable on the inner peripheral side of the die sleeve 4 so as to advance and retreat, and the second hollow hole 482 provided from the lower end of the inner sleeve 48 and the base portion 61 A sleeve spring 49 is disposed therebetween. The inner sleeve 48 is urged in the forward (upward) direction with respect to the die sleeve 4 by the restoring force of the sleeve spring 49.
[0057]
When forming the gear 7 using the gear forming apparatus 1 of this example, as shown in FIG. 14, in the placement step, a part of the inner sleeve 48 and the cushion pin 45 are not attached to the die sleeve 4. Are in a forwardly advanced (raised) position and protrude in the forward direction from the die 3.
In this state, the gear material 70 is placed on the die sleeve 4, and then the die sleeve 4 is moved back (lowered) as shown in FIG.
[0058]
As shown in FIG. 16, in the molding step, the punch 2 is moved forward (lowered), and the die 3 is lowered while rotating to mold the gear 7. At this time, the inner sleeve 48 receives the pressing force of the punch 2 through the gear material 70 and descends against the urging force of the sleeve spring 49, and the die 3, the punch 2 and the punch The cavity 60 is formed together with the die sleeve 4. Then, the gear 7 is formed.
[0059]
Thereafter, as shown in FIG. 17, when the punch 2 is raised and the die 3 is raised while rotating, the inner sleeve 48 is raised by the restoring force of the sleeve spring 49, and the formed gear is 7 is in contact with the lower end surface 74.
[0060]
Next, as shown in FIG. 18, in the take-out step, the die sleeve 4 is raised while rotating itself by the rotational movement mechanism 5 under the pressure of the knockout pin 68. When the opposing pressure surface 41 of the die sleeve 4 comes into contact with the lower end surface 74 of the gear 7 after the molding, the gear 7 is raised by the die sleeve 4 while rotating. Thus, the molded gear 7 is taken out.
[0061]
After the removal, as shown in FIG. 19, the inner sleeve 48 is raised with respect to the die sleeve 4 by the sleeve spring 49, so that the gear 7 protrudes from the die 3. Lifted. Therefore, it becomes easy to take out the gear 7 after the molding from the gear molding device 1. The provision of the inner sleeve 48 makes it easy to dispose the gear material 70 and to take out the gear 7 after the molding, for example, by a transport device such as a robot.
[0062]
The inner sleeve 48 and the die sleeve 4 can be configured to engage when the inner sleeve 48 is in a raised position with respect to the die sleeve 4. In this case, when the die sleeve 4 is raised while rotating, the inner sleeve 48 is also raised while rotating, and the gear 7 can be taken out by the inner sleeve 48. Therefore, it is possible to prevent the die sleeve 4 from being engaged with the burr in the molded gear 7 in the die 3 and adversely affecting the gear 7.
[0063]
The burr refers to a projection formed by a part of the gear material 70 flowing into the gap between the die 3 and the die sleeve 4 when the gear 7 is formed. .
Others are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[0064]
(Example 3)
In this example, as shown in FIGS. 20 to 24, in order to improve the dimensional accuracy of the gear 7 after molding, burrs, lubricating oil residue, etc. remaining in the gap 102 between the die 3 and the die sleeve 4 are used. This is an example of removing unnecessary materials. That is, as shown in FIGS. 20 and 21, the gear forming apparatus 1 of this example has an air blowing port 89 for blowing air A (see FIG. 24) into the gap 102 in the forward direction of the die sleeve 4. And a suction hood 82 for closing the gap 102 from the surface 301 of the die 3 for suction.
[0065]
In the following description, the forward direction of the suction hood 82 refers to the direction in which the suction hood 82 approaches the die 3 and the die sleeve 4. The backward direction of the suction hood 82 refers to a direction in which the suction hood 82 moves away from the die 3 and the die sleeve 4.
[0066]
As shown in FIG. 20, the suction hood 82 does not interfere with the punch 2, the die 3, the die sleeve 4 and the like when the gear 7 is formed in the gear forming apparatus 1 as shown in FIG. As shown in FIG. 23, it is configured to be able to move from the surface 301 of the die 3 to a suction position that closes the gap 102 and sucks it.
Specifically, as shown in FIGS. 20 and 21, the suction mechanism 8 includes a cylinder 83 (air cylinder in this example) for moving the suction hood 82 forward and backward with respect to the die 3 and the die sleeve 4, and the cylinder. And a suction hood base 81 provided with 83.
[0067]
As shown in FIG. 23, the suction hood 82 of this example can be lowered so as to close the gap 102 from above the die 3 and the die sleeve 4 after the advancement. Thereby, the suction hood 82 can advance and retreat while avoiding interference with the die 3 and the like, and can easily close the gap 102.
In this example, as shown in FIGS. 20 and 21, in order to realize the operation of closing the gap 102 from above after the suction hood 82 has advanced to above the gap 102, the suction mechanism 8 includes the suction hood 82. A guide plate 84 for guiding the advancement and retraction of the
[0068]
A guide groove 841 is formed in the guide plate 84, and the guide groove 841 can be engaged with a slide shaft portion 85 provided in the suction hood base portion 81. The guide groove 841 has an advance / retreat groove part 842 for moving the suction hood 82 forward and backward, and an up / down inclined groove part 843 for moving the suction hood 82 up and down. The slide shaft portion 85 is provided at two locations, and the two slide shaft portions 85 are engaged with the guide groove 841.
[0069]
As shown in FIG. 21, the rod portion 831 which is a movable portion in the cylinder 83 is provided with a joint portion 832 for attaching the suction hood 82 and the forward end portion of the guide plate 84. The suction hood 82 and the guide plate 84 can be moved back and forth together with the joint portion 832 and the rod portion 831. The guide plate 84 is guided by the engagement between the guide groove 841 and the slide shaft portion 85, and moves forward and backward with the suction hood 82.
[0070]
As shown in the figure, the suction hood 82 is connected to a vacuum device (not shown) by a suction hose 822. Further, the suction hood 82 has its suction port 821 facing in the lateral direction (forward direction) at the retracted position as shown in FIG. 20, and is lowered when approaching the suction position as shown in FIG. It is configured to point in the direction. When the suction hood 82 faces sideways, that is, when it is in the retracted position, or when it is moving from the retracted position to the suction position, it floats on the surface side 301 of the die 3 by performing suction. Floating matter can also be collected.
[0071]
Specifically, as shown in FIGS. 20 and 21, the suction mechanism 8 has a spring mechanism 86 for changing the direction of the suction port 821 of the suction hood 82. The spring mechanism 86 includes a stopper 87 provided on the suction hood base 81 and a spring portion 861 that engages with the stopper 87. One end of the spring portion 861 is attached to the rod portion 831, the joint portion 832 or the suction hood 82 (in this example, the suction hood 82). Further, a latching portion 862 is provided at the other end of the spring portion 861.
[0072]
As shown in FIG. 22, the suction hood 82 rotates when the latching portion 862 abuts against the stopper 87 and a tensile force is generated in the spring portion 861 to change the direction of the suction port 821 from the lateral direction to the downward direction. Can be directed to. Therefore, in this example, the direction of the suction port 821 of the suction hood 82 can be changed with a simple structure without providing a drive device such as another cylinder other than the cylinder 83.
[0073]
Further, as shown in FIG. 24, the air blowing port 89 is formed by a through hole formed in the housing 63 and a spacer 69 disposed between the base portion 61 and the die case 64. Then, by supplying air A from the outside of the gear forming device 1, a space 101 formed inside the gear forming device 1 below the die 3, that is, the die 3, the die sleeve 4, and the like. Air A is blown into a space 101 surrounded by the base portion 61, the die holder 65, the thrust bearing 67, the spacer 69, and the like.
[0074]
Next, after the molded gear 7 is taken out by the gear molding apparatus 1, the burrs remaining in the gap 102 between the die 3 and the die sleeve 4 are sucked by the suction mechanism 8 and the air blowing port 89. A method for removing unnecessary materials such as lubricating oil residue will be described.
That is, in the method of forming the gear 7 of this example, after performing the forming step and the removing step in the first embodiment, air A is blown into the gap 102 in the forward direction of the die sleeve 4 and the die 3 A blow-in suction step is performed in which the gap 102 is closed and sucked from the surface 301.
[0075]
As shown in FIGS. 20 and 21, the suction hood 82 is in the retracted position when the molding step and the removal step are performed. That is, at this time, the cylinder 83 is at the retracted end, and the suction port 821 of the suction hood 82 faces the lateral direction, that is, the forward direction.
And after performing the said taking-out process, unnecessary objects, such as the said burr | flash and lubricating oil residue, are removed from the gear shaping | molding apparatus 1 as the said blowing suction process.
[0076]
That is, as shown in FIG. 22, when the rod portion 831 of the cylinder 83 is moved in the forward direction, the advance / retreat groove portion 842 in the guide groove 841 of the guide plate 84 is guided by the slide shaft portion 85, and the guide plate 84 and the suction hood 82 advances laterally. At this time, the spring portion 861 is guided by the stopper 87 and moves forward with the advance.
[0077]
Further, as shown in the figure, after the hooking portion 862 of the spring portion 861 comes into contact with the stopper 87, the spring portion 861 is pulled between the suction hood 82 and the stopper 87. At this time, the suction hood 82 rotates so as to be pulled in the backward direction by the tensile force of the spring portion 861. As a result, the suction port 821 of the suction hood 82 is directed downward from the lateral direction.
[0078]
Further, the guide plate 84 is tilted from the lateral direction (substantially horizontal direction) after the vertically inclined groove portion 843 in the guide groove 841 reaches the position of one slide shaft portion 85 (reverse direction side). Advance.
Then, as shown in FIG. 23, the suction hood 82 contacts the surface 301 of the die 3 from obliquely above the die 3 with the suction port 821 facing downward to close the gap 102.
[0079]
Next, in this state, as shown in FIG. 24, air A is blown into the space 101 in the gear forming apparatus 1 through the air blowing port 89. At this time, the pressure in the space 101 rises, and the air A flows into the gap 102 between the die 3 and the die sleeve 4. Thus, the air A is blown into the gap 102 in the forward direction of the die sleeve 4, that is, toward the surface 301 of the die 3. The air A blows away unnecessary materials such as burrs and lubricating oil residue left in the gap 102 toward the upper side of the gap 102.
[0080]
On the other hand, when air A is blown from the air blowing port 89, the vacuum device is operated, and the suction hood 82 sucks the gap 102 from the die surface 301 side. Therefore, the unnecessary matter blown out from the gap 102 above the die 3 is sucked and collected by the suction hood 82.
[0081]
For this reason, by blowing air A from the air blowing port 89, the unnecessary matter can be taken out from the gap 102, and the suction mechanism 8 can collect the unwanted matter after being taken out.
In addition, the gear 7 is formed in the state where the gap 102 is almost free of the unnecessary matter by providing the gear forming device 1 with the suction mechanism 8 and the air blowing port 89. Can do. Therefore, according to this example, the gear 7 with further excellent dimensional accuracy can be formed.
[0082]
Further, the collection of the unnecessary material hardly causes the unnecessary material to be scattered around the gear forming apparatus 1. For this reason, according to this example, it is possible to prevent the gear forming apparatus 1 from being damaged, causing a reduction in forming accuracy, and the like due to scattering of unnecessary materials.
In this example, as described above, the direction of the suction port 821 of the suction hood 82 is switched between the lateral direction and the downward direction. Of course, it may be configured to face downward in any of the positions.
[0083]
In this example, the case where the suction mechanism 8 and the air blowing port 89 are provided in the gear forming apparatus 1 of the first embodiment has been described. However, these are provided in the gear forming apparatus 1 of the second embodiment. The same applies to the case.
Others are the same as those of the first embodiment, and the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional explanatory view showing a gear forming apparatus in Embodiment 1. FIG.
2 is a perspective explanatory view showing a gear having a through hole in Embodiment 1. FIG.
FIG. 3 is a perspective explanatory view showing a gear in which a through hole is not formed in the first embodiment.
4 is a perspective explanatory view showing a gear having spline teeth in a through hole in Embodiment 1. FIG.
5 is a perspective explanatory view showing a die in Embodiment 1. FIG.
6 is a perspective explanatory view showing a die sleeve in Embodiment 1. FIG.
7 is a cross-sectional explanatory view showing a gear forming apparatus in a state where a gear material is arranged in Embodiment 1. FIG.
FIG. 8 is an explanatory cross-sectional view showing a gear forming apparatus in a state where the die sleeve is lowered in the first embodiment.
FIG. 9 is an explanatory cross-sectional view showing a gear forming apparatus in a state where a punch is lowered and a gear is formed in the first embodiment.
FIG. 10 is a cross-sectional explanatory view showing a gear forming apparatus in a state where punches and dies are raised in the first embodiment.
FIG. 11 is an explanatory cross-sectional view showing a gear forming apparatus in a state where the die sleeve is raised while rotating in the first embodiment.
12 is a schematic diagram showing a die forming surface, a screwing sliding surface of a die sleeve, and a gear tooth surface in a state in which a gear is taken out in Embodiment 1. FIG.
13 is a schematic diagram showing a die forming surface, a screw sliding surface of a die sleeve, and a gear tooth surface in a state in which a gear formed by a conventional gear forming device is taken out in Embodiment 1. FIG.
FIG. 14 is a cross-sectional explanatory view showing a gear forming apparatus in a state where a gear material is arranged in the second embodiment.
FIG. 15 is an explanatory cross-sectional view showing a gear forming apparatus in a state where the die sleeve is lowered in the second embodiment.
16 is a cross-sectional explanatory view showing a gear forming apparatus in a state where a punch is lowered and a gear is formed in Embodiment 2. FIG.
FIG. 17 is an explanatory cross-sectional view showing a gear forming apparatus in a state where punches and dies are raised in the second embodiment.
18 is a cross-sectional explanatory view showing a gear forming apparatus in a state where the die sleeve is raised while rotating and is in contact with the gear in Example 2. FIG.
FIG. 19 is a cross-sectional explanatory view showing a gear forming apparatus in a state where the die sleeve is further rotated while rotating and the gear is taken out from the die in the second embodiment.
FIG. 20 is a diagram illustrating a gear forming apparatus having a suction mechanism and an air blowing port according to the third embodiment, and is a diagram illustrating a state in which the suction hood is in a retracted position.
FIG. 21 is an explanatory view showing a gear forming apparatus having a suction mechanism and an air blowing port in the third embodiment as viewed from above.
FIG. 22 is a diagram illustrating a gear forming apparatus having a suction mechanism and an air blowing port according to the third embodiment, and is an explanatory view showing a state in which a suction hood is moving forward;
FIG. 23 is a diagram showing a gear forming apparatus having a suction mechanism and an air blowing port in Embodiment 3, and is an explanatory view showing a state where the suction hood is in the suction position.
24 is a view showing a gear forming apparatus having a suction mechanism and an air blowing port in Embodiment 3, and is an explanatory view showing a state where air is blown and sucked. FIG.
[Explanation of symbols]
1. . . Gear forming equipment,
102. . . Gap,
2. . . punch,
21. . . Punch pressing surface,
3. . . dice,
31. . . Molding surface,
32. . . Helical winding sliding part,
4). . . Die sleeve,
41. . . Opposite pressure surface,
42. . . Threaded sliding surface,
43. . . Helical winding sliding part,
47. . . Helical winding groove,
5. . . Rotational movement mechanism,
61. . . Base part,
62. . . Fixed part,
622. . . pin,
68. . . Knockout pin (pressurizing means),
7). . . gear,
70. . . Gear material,
701. . . Outer peripheral surface,
71. . . Tooth surface,
72. . . Through hole,
8). . . Suction mechanism,
82. . . Suction hood,
89. . . Air inlet,

Claims

An apparatus for forming a gear formed by forming a tooth surface having a winding tooth trace on a peripheral surface,
Forming surface in which a punch having a punch pressing surface for pressing one end surface in the axial direction of the gear material of the gear and a spiral tooth trace for forming the tooth surface on the gear material are formed. And a die sleeve having an opposing pressure surface that pressurizes the other end surface in the axial direction of the gear material, and a screw sliding surface that is screwed to the molding surface.
The die sleeve is provided with a rotational movement mechanism that rotates the die sleeve in accordance with the advancement of the die sleeve when the die sleeve advances, and when the molded gear is taken out of the die, the die sleeve is provided. The gear forming apparatus is configured to advance while rotating by itself along the tooth traces on the molding surface of the die.

The die sleeve according to claim 1, wherein the die sleeve is provided so as to be movable back and forth with respect to the base portion, and a fixing portion facing the die sleeve is fixed to the base portion.
The rotational movement mechanism includes: a pressurizing unit that pressurizes the die sleeve in the forward direction; and a helical sliding portion that slidably engages the die sleeve and the fixed portion in a helical manner. A gear forming apparatus comprising:

3. The gear according to claim 1, wherein the helically-sliding portion is formed by a helical groove provided in one of the die sleeve or the fixed portion and a pin provided in the other. Molding equipment.

The gear forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the gear forming apparatus includes an air blowing port for blowing air toward a forward direction of the die sleeve into a gap between the die and the die sleeve; An apparatus for forming a gear, comprising: a suction hood for closing the gap from the surface of the die and sucking.

A gear formed by the gear forming apparatus according to any one of claims 1 to 4.

A punch having a punch pressurizing surface for pressing one end face in the axial direction of the gear material, and a die having a forming surface formed with tooth traces for forming a coiled tooth surface on the gear material; And a die sleeve having a threaded sliding surface that is threadedly engaged with the molding surface and an opposing pressurizing surface that pressurizes the other end surface in the axial direction of the gear material. A method of forming a gear formed by forming a tooth surface having a line,
In a state where the gear material is opposed to the molding surface of the die, both end surfaces in the axial direction of the gear material are pressed by the punch pressing surface of the punch and the opposing pressure surface of the die sleeve. A molding process for molding gears;
A method of forming a gear, comprising: a step in which the die sleeve advances while rotating by itself along a tooth trace on the molding surface of the die and takes out the gear after molding from the die.

In claim 6, after performing the removing step, air is blown into the gap between the die and the die sleeve in the forward direction of the die sleeve, and the gap is closed from the surface of the die. A method of forming a gear, characterized by performing a suction suction step for suction.