JP2009190070A - Method of manufacturing gear member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ギア部材の製造方法に関し、より詳細には、シャフトと嵌合する部分の強度及びスレート長を確保することができるとともに製造コストを低減することが可能なギア部材の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a gear member, and more particularly to a method for manufacturing a gear member that can ensure the strength and slate length of a portion that fits with a shaft and can reduce the manufacturing cost. It is.
従来より、中央部にシャフト等を嵌合させるための孔部が形成されたディスク形状の部材が使用されており、このような部材を製造する方法が種々提案されている。
このような部材を製造するに際しては、高い強度が要求されるとともに、大量生産に伴う製造コストの低減も大きな課題である。
このように、製造コストを低く抑えながら、高い強度を有するディスク形状の部材を製造する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
Conventionally, disk-shaped members in which a hole for fitting a shaft or the like is formed at the center have been used, and various methods for manufacturing such members have been proposed.
When manufacturing such a member, high strength is required, and reduction of manufacturing cost associated with mass production is also a major issue.
Thus, a method of manufacturing a disk-shaped member having high strength while suppressing the manufacturing cost has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献１には、ディスク部材とその形成方法が開示されている。
特許文献１の技術では、開口工程において板状素材の略中央部に孔を穿孔した後、バーリング工程においてその孔部に筒状のバーリング部を形成し、このバーリング部を軸方向に圧縮することによって、バーリング部の壁面を肉厚にして強度を上げる。
この技術では、このように強度を向上させることができるとともに、焼結や鋳造によりディスク部材を製造する従来技術に比して製造コストを低減させることができる。
In the technique of
In this technique, the strength can be improved as described above, and the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional technique in which the disk member is manufactured by sintering or casting.
しかし、例えば、自動車用小型モータに使用されるギアのように、モータの出力シャフトと嵌合させて使用するギアを構成するギアプレートの場合には、モータの出力シャフトと嵌合部とを確実に嵌合させるために、中央部に形成されたモータ出力軸との嵌合部内壁面に回り止め加工としてローレット加工等の凹凸部形成加工が行われることが多い。
このようなローレット加工等を施す場合においては、特許文献１に示すような製法（丸形状バーリング）では、谷側に肉厚が充填しないという問題があった（図１２参照）。
また、ギア形状バーリングを施す場合においても、谷側の底部（立ち上がり部分の円中心に対する内側）に肉厚が充填しないという問題がある（図１３参照）。
これらの方法のように、肉厚が充填しないと、強度が低下するという問題が生じる。
なお、図１４に示すように、シェービング加工を施すと、排除される不要部分ができるため、製造コストがかかるという問題がある。
However, for example, in the case of a gear plate that constitutes a gear to be used by fitting with the output shaft of the motor, such as a gear used for a small motor for an automobile, the output shaft of the motor and the fitting portion are securely connected. In order to make it fit, the concave and convex portion forming processing such as knurl processing is often performed on the inner wall surface of the fitting portion formed with the motor output shaft formed in the center portion as a detent processing.
In the case of performing such knurling or the like, the manufacturing method (round burring) as shown in
Further, even when gear-shaped burring is applied, there is a problem that the wall thickness is not filled in the bottom part on the valley side (inside the circle center of the rising part) (see FIG. 13).
As in these methods, if the thickness is not filled, there arises a problem that the strength is lowered.
As shown in FIG. 14, when shaving is performed, unnecessary portions that are eliminated are formed, and thus there is a problem that manufacturing costs are increased.
本発明の目的は、上記各問題点を解決することにあり、シャフト嵌合のためのスレート長を確保するとともに強度を確保し、材料のロスを減らして製造コストを低減させることが可能なギア部材の製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described problems, and a gear capable of securing a slate length for fitting a shaft, ensuring strength, reducing material loss, and reducing manufacturing costs. It is providing the manufacturing method of a member.
上記課題は、本発明に係るギア部材の製造方法によれば、他部材との回り止め係合部を有するギア部材の製造方法であって、板状部材をダイ及びクッションプレートで挟み込み、第１のパンチにより、前記板状部材の一部を、所定形状に打抜いて打抜き孔を形成する第１の工程と、第２のパンチにより、前記打抜き孔を押し曲げるとともに、前記第２のパンチの外壁面と前記打抜き孔から押し上げられた部分との当接面に前記回り止め係合部となる形状を成型するバーリング加工を行ってバーリング部を形成する第２の工程と、第３のパンチにより、前記バーリング部の先端部分を基部へ向けて押圧し、前記バーリング部の肉厚を前記板状部材の肉厚よりも大きくなるように成型し、ギアプレートを形成する第３の工程と、前記ギアプレートの外周部にギア溝を付加し、ギア部材を製造する第４の工程と、を備えることにより解決される。 According to the method for manufacturing a gear member according to the present invention, there is provided a method for manufacturing a gear member having a detent engagement portion with another member, wherein the plate-shaped member is sandwiched between a die and a cushion plate, A first step of punching a part of the plate-like member into a predetermined shape by the punch of the above and forming a punching hole, and pressing and bending the punching hole by the second punch of the second punch. A second step of forming a burring portion by performing a burring process for forming a shape to be the anti-rotation engaging portion on a contact surface between an outer wall surface and a portion pushed up from the punching hole, and a third punch Pressing the tip of the burring portion toward the base, molding the burring portion to be thicker than the plate member, and forming a gear plate; and Gear plate Adding a gear groove on the outer peripheral portion, it is solved by providing a fourth step of producing a gear member.
本発明においては、板状部材を所定形状に打抜いた後、バーリング加工を行うことにより、打抜き孔の周囲を立ち上げて、バーリング部で打抜き孔周辺を囲い、このバーリング部の内壁（打抜き孔に面している面）に回り止め係合部を形成する。
また、このバーリング部は、後工程でその先端部が基端部側へ向けて押圧され、肉厚が調整される。
このように構成されているため、複雑な形状の回り止め係合部を成型する場合であっても、バーリング部の基端側に空隙ができることを防止することができ、この基端部側にも確実に肉厚が充填する。
このため、バーリング部の肉厚が一定となるとともに、他部材を係合するバーリング部の厚みを素材である板状部材の厚みよりも大きくすることができるため、強度の高いギア部材を提供することができる。
また、シェービング等の加工が不要であるため、素材のロスを低減させることができ、製造コストの低減にも寄与する。
In the present invention, the plate-like member is punched into a predetermined shape, and then burring is performed so that the periphery of the punching hole is raised, and the periphery of the punching hole is surrounded by the burring portion. The anti-rotation engaging portion is formed on the surface facing the surface.
In addition, the burring portion is pressed toward the base end side in the subsequent process, and the thickness is adjusted.
Since it is configured in this manner, even when a non-rotating engagement portion having a complicated shape is molded, it is possible to prevent a gap from being formed on the base end side of the burring portion, and on the base end side. The wall thickness is surely filled.
Therefore, the thickness of the burring portion is constant, and the thickness of the burring portion that engages with other members can be made larger than the thickness of the plate-like member that is the material, so that a high-strength gear member is provided. be able to.
In addition, since processing such as shaving is unnecessary, loss of material can be reduced, which contributes to reduction in manufacturing cost.
また、請求項１に記載の発明において、前記所定形状は、前記回り止め係合部に整合する形状であるとともに、前記第１のパンチ及び前記第２のパンチの断面形状は、前記回り止め係合部に整合する形状であると好適である。
このように構成されているので、第１のパンチ及び第２のパンチを使用して加工を行うのみで、回り止め形状を確実に形成することができる。
In the invention according to
Since it is comprised in this way, a non-rotating shape can be formed reliably only by processing using a 1st punch and a 2nd punch.
更に、請求項１及び請求項２に記載の発明において、前記第２のパンチの断面積は、前記第１のパンチの断面積よりも大きく形成されるとともに、前記第２のパンチの断面形状は、前記第１のパンチの断面形状の略相似形であるよう構成されていると好適である。
このように構成されていることにより、第１のパンチで形成された打抜き孔の形状を壊すことなく、第２のパンチでこの打抜き孔を押し広げることができるとともに、抜き打ち孔と同様形状のバーリング部を成型することができる。
Furthermore, in the invention according to
By being configured in this way, the punching hole can be expanded by the second punch without breaking the shape of the punching hole formed by the first punch, and the burring having the same shape as the punching hole can be formed. The part can be molded.
また、請求項１乃至請求項３に記載の発明において、前記第１のパンチ及び前記第２のパンチの断面形状は、凹凸が略円周上に連続して並んだローレット形状若しくは略星型形状であると好適である。
このように構成されていることにより、バーリング部の内壁面に確実な回り止め形状を成型することができる。
Further, in the invention according to any one of
By being configured in this way, a reliable detent shape can be molded on the inner wall surface of the burring portion.
更に、請求項１に記載の発明において、前記所定形状は、ローレット形状若しくは略星型形状であり、前記バーリング部のうち、前記打抜き孔の中心に向かって凸な部分から立ち上がる部分の高さは、前記打抜き孔の中心に向かって凹な部分から立ち上がる部分の高さよりも高くなるよう構成されている。
このように構成されていることにより、ローレット形状や星型形状等の複雑な形状の回り止め係合部を成型する場合であっても、バーリング部の基端部側に空隙ができるのを防止することができ、この基端部側にも確実に肉厚が充填する。
よって、強度の高い、均一肉厚のバーリング部を構成することができる。
Furthermore, in the invention according to
By being configured in this way, even when forming a non-rotating engagement portion having a complicated shape such as a knurled shape or a star shape, it is possible to prevent a void from being formed on the base end side of the burring portion. The thickness can be surely filled on the base end side.
Therefore, it is possible to configure a burring portion having high strength and uniform thickness.
また、請求項１に記載の発明において、前記第１のパンチは、前記第２のパンチの一の端部側に連続して一体に形成されており、前記第１の工程及び前記第２の工程は連続して実施されると、作業を効率化することができるため好適である。
In the invention according to
また、請求項１に記載の発明において、前記第４の工程では、前記ギアプレートの側面を含む少なくとも一部に樹脂モールドを施し、樹脂モールドが施された部分の側面部にギア溝を形成するよう構成されていると好適である。
このように構成されていることにより、ギア部材の軽量化及び製造コストの低減を図ることができる。
In the invention according to
By being comprised in this way, the weight reduction of a gear member and reduction of manufacturing cost can be aimed at.
本発明によれば、ギア部材に形成されたシャフト嵌合のための嵌合部（バーリング部）に嵌合スレート長を確保したことにより、ギア部材とシャフトとの接触面積を大きくすることができ、確実にギア部材とシャフトを嵌合させることができる。
また、この嵌合部（バーリング部）内壁面には、回り止め係合部を形成することができるが、このとき、複雑な形状の回り止め係合部を成型する場合であっても、バーリング部の基端側に空隙ができるのを防止することができ、この基端部側にも確実に肉厚を充填させることができる。
このため、この嵌合部（バーリング部）を構成する壁面の肉厚を均一とすることができるとともに、十分に厚みを確保し、高い強度を実現することができる。
また、従来の製法に比して、材料のロスを低減することができるため、製造コストを低く抑えることができる。
According to the present invention, the contact area between the gear member and the shaft can be increased by securing the fitting slate length in the fitting portion (burring portion) for fitting the shaft formed on the gear member. The gear member and the shaft can be reliably fitted.
In addition, a detent engagement portion can be formed on the inner wall surface of the fitting portion (burring portion). At this time, even when a detent engagement portion having a complicated shape is molded, the burring It is possible to prevent a gap from being formed on the base end side of the portion, and it is possible to reliably fill the wall thickness on the base end side.
For this reason, while being able to make the wall thickness which comprises this fitting part (burring part) uniform, thickness is fully ensured and high intensity | strength can be implement | achieved.
Further, since the material loss can be reduced as compared with the conventional manufacturing method, the manufacturing cost can be kept low.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
なお、以下に説明する構成は本発明を限定するものでなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
本実施形態は、シャフト嵌合のためのスレート長を確保するとともに強度を確保し、材料のロスを減らして製造コストを低減させることが可能なギア部材の製造方法に関するものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the configuration described below does not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
The present embodiment relates to a manufacturing method of a gear member that can secure a slate length for fitting a shaft, ensure strength, reduce material loss, and reduce manufacturing cost.
図１乃至図１１は、本発明の一実施形態を示すものであり、図１はギア部材の分解図、図２はギア部材及びギアプレートの平面図及び断面図、図３乃至図５はギアプレートの製造工程図、図６はギアプレートの製造工程詳細図、図７はバーリング工程を示す説明図、図８はバーリング工程を示す断面説明図、図９は据え込み工程を示す説明図、図１０は据え込み工程を示す断面説明図、図１１は据え込み後の状態を示す説明図である。 1 to 11 show an embodiment of the present invention. FIG. 1 is an exploded view of a gear member, FIG. 2 is a plan view and a sectional view of a gear member and a gear plate, and FIGS. FIG. 6 is a detailed view of the manufacturing process of the gear plate, FIG. 7 is an explanatory view showing the burring process, FIG. 8 is a cross-sectional explanatory view showing the burring process, and FIG. 9 is an explanatory view showing the upsetting process. 10 is a cross-sectional explanatory view showing the upsetting process, and FIG. 11 is an explanatory view showing a state after the upsetting.
なお、本明細書において、「山側」とは凸な部分をさし、「谷側」とは凹な部分をさす。
この山側及び谷側と示される部分が、略円周を成して形成される場合、その中心点から描いた円に対して凸な部分を「山側」と記し、凹な部分を「谷側」と記す。
つまり、円形中心部に凸な部分を「谷側」と示し、その逆を「山側」と記す。
In this specification, “mountain side” refers to a convex portion, and “valley side” refers to a concave portion.
When the parts indicated as the mountain side and the valley side are formed substantially in the circumference, the convex part with respect to the circle drawn from the center point is described as “the mountain side”, and the concave part is indicated as “the valley side” ".
That is, the convex portion at the center of the circle is indicated as “valley side” and the opposite is indicated as “peak side”.
図１及び図２により、本実施形態に係るギア部材Ｇ及びギアプレート１を示す。
図１及び図２（ｂ）に示すように、本実施形態に係るギア部材Ｇは、ギアプレート１と樹脂ギア部２とを有して構成されている。
本実施形態に係るギア部材Ｇは、ギアプレート１を樹脂モールド成型することにより形成される。
樹脂ギア部２の外周部には、他のギアと噛合させるためのギア溝２Ａが形成されている。
1 and 2 show a gear member G and a
As shown in FIGS. 1 and 2B, the gear member G according to the present embodiment includes a
The gear member G according to the present embodiment is formed by resin molding the
A
また、図１及び図２（ａ）に示すように、本実施形態に係るギアプレート１は、中央部にカップ状の突部１１が形成された円形状の金属部材であり、その外周部に沿って、突部１１が突出している方向と同方向に起立した縁部１２が形成されている。
この縁部１２の外壁部には、ギア溝が形成されている。
また、突部１１から縁部１２への連続部分である平板部１３には、複数の平板部孔１３ａが同中心円周上に穿孔されている。
As shown in FIGS. 1 and 2 (a), the
A gear groove is formed in the outer wall portion of the
In addition, a plurality of flat plate portion holes 13 a are drilled on the same center circumference in the
更に、突部１１の底面部分（以下、「底面部１１Ａ」と記し、突部１１の側面部分を「側面部１１Ｂ」と記す）の略中央部には、シャフト嵌合孔１１１が形成されている。
このシャフト嵌合孔１１１は、突部１１が起立している方向と同方向に起立したバーリング部１１１ａによって囲まれた孔であり、このバーリング部１１１ａの内壁面には、ローレット形状溝が形成されている。
このバーリング部１１１ａの内壁面に形成されたローレット形状の溝が、回り止め係合部である。
Further, a shaft
The shaft
A knurled groove formed on the inner wall surface of the burring
また、このシャフト嵌合孔１１１は、シャフトＳ先端部に形成されたシャフト側嵌合部Ｓ１の外周形状と整合しており、このシャフト側嵌合部Ｓ１を嵌合可能となっている。
このシャフト嵌合孔１１１の製造方法については、後述する。
また、シャフト嵌合孔１１１の周囲には、複数の突部孔１１ａが、同中心円周上に穿孔されている。
Further, the shaft
A method for manufacturing the shaft
Further, around the shaft
ギア部材Ｇは、ギアプレート１の突部１１を突出させた状態でモールド成型されている。
つまり、ギア部材Ｇの完成時には、図２（ｂ）に示すように、ギアプレート１の縁部１２及び平板部１３は、樹脂ギア部２に埋設される。
このように、本実施形態に係るギア部材Ｇは、ギアプレート１を樹脂モールド成型することにより形成されるため、金属性のギアプレート１により強度を確保することができるとともに、一部を樹脂で構成することにより、軽量化もまた同時に実現することもできる。
The gear member G is molded with the
That is, when the gear member G is completed, the
As described above, since the gear member G according to the present embodiment is formed by resin molding the
次いで、図３乃至図４により、本実施形態に係るギアプレート１の製造工程を説明する。
まず、図３（ａ）乃至図３（ｄ）に示すように、円盤形状に型抜きした素材に絞り加工を行い、突部１１が形成された断面ハット型の形状を型作る。
具体的には、図３（ａ）のブランク抜きで円盤形状に素材を打抜き、図３（ｂ）乃至図３（ｄ）に示すように数段階で絞り込みをかけて、突部１１を突出させる。
Next, the manufacturing process of the
First, as shown in FIG. 3A to FIG. 3D, the material punched into a disk shape is drawn to form a cross-sectional hat shape in which the
Specifically, a blank is punched into a disk shape with the blank shown in FIG. 3A, and the
図３（ｂ）乃至図３（ｄ）は、絞り率が約５０％、約８０％、約８５％の状態である。
なお、絞りの段階設定等は製造の一例であり、これに限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲でどのように改変してもよい。
また、絞り込み加工が終了した後に、図３（ｅ）に示すように、据え込み加工を行い、突部１１の形状を整える。
3 (b) to 3 (d) show states in which the aperture ratio is about 50%, about 80%, and about 85%.
Note that the aperture stage setting is an example of manufacturing, and is not limited thereto, and may be modified in any manner without departing from the spirit of the present invention.
Further, after the drawing process is completed, as shown in FIG. 3E, the upsetting process is performed to adjust the shape of the
次いで、基本形状が出来上がれば、図４（ｆ）乃至図４（ｊ）に示すように、加工を加えていく。
図４（ｆ）に示すように、突部１１に嵌合孔１１１となる下孔１１１´を穿孔する打抜き加工を行う。
次いで、図４（ｇ）に示すように、バーリング部１１１ａを形成するためのバーリング加工を行う。
これは、パンチＰ１及びダイＤ１を使用して実施される。
次いで、図４（ｈ）に示すように据え込み加工を行い、バーリング部１１１ａの上端部を整えて、規定の嵌合スレート長を確保するとともに、バーリング部１１１ａの肉厚を整えて強度を確保する。
なお、図４（ｇ）及び図４（ｈ）に示す工程は、本実施形態の主要工程であるため、これらの工程に関しては、後に詳述する。
Next, when the basic shape is completed, as shown in FIGS. 4 (f) to 4 (j), processing is added.
As shown in FIG. 4 (f), a punching process for punching a
Next, as shown in FIG. 4G, burring is performed to form the burring
This is done using punch P1 and die D1.
Next, as shown in FIG. 4 (h), upsetting is performed to prepare the upper end portion of the burring
Note that the steps shown in FIGS. 4G and 4H are the main steps of this embodiment, and will be described later in detail.
次いで、図４（ｉ）に示すように、外縁部の抜き工程を実施して外縁部の形状を整え、図４（ｊ）に示すように、この外縁部を突部１１が突出している方向と同方向へ屈曲させて、縁部１２となる部分を形成する縁絞り工程を実施する。
Next, as shown in FIG. 4 (i), the outer edge portion is removed to adjust the shape of the outer edge portion, and as shown in FIG. 4 (j), the direction in which the
次いで、図５（ｋ）に示すように、縁部１２となる部分の形状を整える縁据え込み工程を実施する。
次いで、図５（ｌ）に示すように、複数の平板部孔１３ａを同心円上に穿孔する打抜き工程を実施するとともに、図５（ｍ）に示すように、複数の突部孔１１ａを同心円周上に穿孔する打抜き工程を実施する。
そして、最後に、縁部１２となる部分の外壁面にギア溝形状を形成するギア抜き工程を実施し、ギアプレート１が完成する。
Next, as shown in FIG. 5 (k), an edge upsetting process is performed to adjust the shape of the portion that becomes the
Next, as shown in FIG. 5 (l), a punching process for perforating a plurality of flat plate portion holes 13a on a concentric circle is carried out, and as shown in FIG. A punching process for perforating up is carried out.
And finally, the gear removal process which forms a gear groove shape in the outer wall surface of the part used as the
このギアプレート１に公知の樹脂モールド工程を実施することにより、ギア部材Ｇが完成する。
なお、以上説明したギアプレート１の製造工程は一例であり、これに限られることはなく、本発明の趣旨を逸脱することがない範囲であれば、適宜改変することができることは言うまでもない。
The gear member G is completed by performing a known resin molding process on the
In addition, the manufacturing process of the
次いで、図６乃至図１０により、本実施形態の特徴的構成であるバーリング部１１１ａを形成するためのバーリング工程及び据え込み工程（図４（ｇ）及び図４（ｈ）に示す工程）について詳述する。
なお、図７及び図８の図示は突部１１の底面部１１Ａのみであり、その他、突部１１の側面部１１Ｂ、平板部１３、縁部１２等の図示は説明のため省略してある。
また、図９及び図１０においても、底面部１１Ａを主要に説明しており、その他の部分は必要最小限に省略してある。
図６（ａ）に、成型された突部１１の底面部１１Ａを示す。
この底面部１１Ａの肉厚をＴ０と記す。
次いで、図６（ｂ）に示すように、突部１１の底面部１１Ａを打抜いてシャフト嵌合孔１１１の下孔１１１´を穿孔する（図４（ｆ）に相当）。
Next, a burring step and an upsetting step (steps shown in FIGS. 4G and 4H) for forming the burring
7 and 8 show only the
9 and 10, the
FIG. 6A shows a
The thickness of the
Next, as shown in FIG. 6 (b), the
次いで、図６（ｃ）に示すように、図６（ｂ）で穿孔された下孔１１１´にバーリング加工を行う（図４（ｇ）に相当）。
このバーリング加工の実施状態を図７及び図８に示す。
図７に示すように、本実施形態に係るバーリング加工は、ダイＤ１と第２のパンチとしてのパンチＰ１を使用することにより実施される。
突部１１は、クッションプレートＫ１とダイＤ１により形成される間隙にセットされる。
Next, as shown in FIG. 6C, burring is performed on the
The implementation state of this burring process is shown in FIGS.
As shown in FIG. 7, the burring process according to the present embodiment is performed by using a die D1 and a punch P1 as a second punch.
The
パンチＰ１は、底面部が球面状の湾曲面（上部に凸）となった略円筒形状のパンチ本体部Ｐ１１と、そのパンチ本体部Ｐ１１の底面部の中央から突出したカップ形状のパンチ先端部Ｐ１２とを有して構成されている。
なお、以下、パンチ本体部Ｐ１１の球面状に湾曲した底面部を「湾曲底面部Ｐ１１ａ」と記す。
また、パンチ本体部Ｐ１１の側面には、ローレット形状の凹凸が形成されている。
更に、パンチ先端部Ｐ１２の外径は、突部１１に形成される下孔１１１´の最小径とほぼ整合するように構成されている。また、パンチ本体部Ｐ１の最大径は、下孔１１１´の最大径よりも大きくなるとともに、パンチ本体部Ｐ１の最小径は、下孔１１１´の最小径よりも大きくなるように構成されている。
The punch P1 has a substantially cylindrical punch body portion P11 whose bottom surface portion is a spherical curved surface (convex upward), and a cup-shaped punch tip portion P12 protruding from the center of the bottom surface portion of the punch body portion P11. And is configured.
Hereinafter, the bottom surface portion of the punch main body portion P11 that is curved in a spherical shape is referred to as a “curved bottom surface portion P11a”.
Further, knurled irregularities are formed on the side surface of the punch body P11.
Furthermore, the outer diameter of the punch tip portion P12 is configured to substantially match the minimum diameter of the
また、ダイＤ１は、所謂「型」としての役割を果たすものであり、そのダイＤ１の中央部には、パンチＰ１がその内部を進退可能に成型された、ローレット形状のダイ孔Ｄ１１が抜かれている。
更に、ダイ孔Ｄ１１の最大内径は、パンチＰ１の最大外径より、突部１１の肉厚分程度、若干大きく形成されている（以下、ダイ孔Ｄ１１にパンチＰ１が進入したときに、ダイ孔Ｄ１１内壁とパンチＰ１外周との間に形成される間隙を「間隙Ｑ」と記す）。
The die D1 plays a role as a so-called “die”, and a knurled die hole D11 is formed in the center of the die D1 so that the punch P1 can be moved forward and backward. Yes.
Further, the maximum inner diameter of the die hole D11 is formed to be slightly larger than the maximum outer diameter of the punch P1 by the thickness of the protrusion 11 (hereinafter, when the punch P1 enters the die hole D11, the die hole The gap formed between the inner wall of D11 and the outer periphery of the punch P1 is referred to as “gap Q”).
また、クッションプレートＫ１は、被バーリング加工物（突部１１）の支持台となるとともに、加工時に加えられる力の緩衝材ともなる。
このクッションプレートＫ１の中央部には、パンチＰ１が進退可能に成型された、円形状のクッションプレート孔Ｋ１１が形成されている。
In addition, the cushion plate K1 serves as a support for the burring workpiece (projection 11), and also serves as a buffer for the force applied during processing.
A circular cushion plate hole K11 is formed at the center of the cushion plate K1 so that the punch P1 can be moved back and forth.
図７及び図８に示すように、本実施形態に係るバーリング加工の工程では、まず、クッションプレートＫ１とダイＤ１により形成される間隙に突部１１をセットする。
このとき、各部材は、図６（ｂ）の工程で形成された下孔１１１´の中心、クッションプレート孔Ｋ１１の中心、ダイ孔Ｄ１１の中心、パンチＰ１の中心軸、が整合するようにセットされる。
また、パンチ本体部Ｐ１１の外側面に形成されたローレット形状の山部及び谷部と、突部１１に形成された下孔１１１´の山部及び谷部とが整合するように、突部１１の向きがセットされる。
As shown in FIGS. 7 and 8, in the burring process according to the present embodiment, first, the
At this time, each member is set so that the center of the
Further, the
このように各部材がセットされた状態で、パンチＰ１をダイＤ１方向へ押し上げることによりバーリング加工を行う。
パンチＰ１はそのパンチ先端部Ｐ１２から、突部１１の下孔１１１´に挿入される。
次いで、パンチＰ１を継続的にダイＤ１方向へ上昇させると、上述のとおり、パンチ本体部Ｐ１１の最大径は、下孔１１１´の最大径よりも大きくなるとともに、パンチ本体部Ｐ１１の最小径は、下孔１１１´の最小径よりも大きくなるように構成されているため、パンチ本体部Ｐ１１は、下孔１１１´を押し広げながら上昇する。
With each member set in this way, burring is performed by pushing the punch P1 in the direction of the die D1.
The punch P1 is inserted into the
Next, when the punch P1 is continuously raised in the direction of the die D1, as described above, the maximum diameter of the punch main body portion P11 becomes larger than the maximum diameter of the
この押し広げられた部分は、パンチＰ１から加えられる上方向の力により、上方向にバリ状に押し曲げられて起立する。
つまり、押し広げられたバリ部分（以下、「バーリング部下地１１１ａ´」と記す）は、ダイ孔Ｄ１１内壁とパンチＰ１外周との間に形成される間隙Ｑ内に立ち上がり、最終的には、間隙Ｑの形状を保った状態で、突部１１の上面から略垂直に起立することとなる。
言い換えれば、バーリング部下地１１１ａ´は、山部及び谷部を有するローレット形状の開口を有して、突部１１の上面から略垂直に起立する。
This expanded portion is pushed up and bent in a burr shape by an upward force applied from the punch P1, and stands up.
That is, the expanded burr portion (hereinafter referred to as “burring
In other words, the burring
このとき、パンチ本体部Ｐ１１の湾曲底面部Ｐ１１ａは、上部に凸な球面状に形成されているため、下孔１１１´は、急激に押し広げられることはなく、緩やかに押し広げられていく。
このため、バーリング加工時に、ワレやカケ等の不具合が生じることを防止することができる。
At this time, since the curved bottom surface portion P11a of the punch main body portion P11 is formed in a spherical shape protruding upward, the
For this reason, it is possible to prevent defects such as cracks and chips from occurring during burring.
また、下孔１１１´の形状は、パンチＰ１の断面形状と略相似形となっている。
つまり、パンチＰ１の外周面には、下孔１１１´と同様形状及び個数のローレット形状が形作られている。
このため、バーリング加工時に圧力の偏重が起こることが防止され、ワレやカケ等の不具合が生じることを防止することができるとともに、バーリング部下地１１１ａ´の谷側の高さを山側の高さより高くすることができる。
The shape of the
That is, on the outer peripheral surface of the punch P1, the same shape and number of knurled shapes as the
For this reason, it is possible to prevent the occurrence of pressure unevenness during burring, to prevent defects such as cracks and chips, and to raise the height of the valley side of the
なお、下孔１１１´は、図示は省略するが、下孔１１１´の形状とその断面形状が一致するパンチ（第１のパンチに相当）により、公知の抜き加工により実施される。
しかし、パンチＰ１の湾曲底面部Ｐ１１ａ上に、このパンチを連続して一体形成し下孔の抜き工程と、当該バーリング工程を連続して同時に行ってもよい。
このように構成すると、作業を効率化することができる。
Although not shown, the
However, the punch may be continuously formed integrally on the curved bottom surface portion P11a of the punch P1, and the process of removing the prepared hole and the burring process may be performed simultaneously.
If comprised in this way, work can be made efficient.
以上のように、図６（ｃ）に示すバーリング加工が終了すると、図６（ｄ）に示すように、据え込み加工（図４（ｈ）に相当）が実施される。
つまり、図６（ｃ）のバーリング加工で形成されたバリ状のバーリング部下地１１１ａ´に据え込みを実施し、肉厚及び形状を整える。
この据え込み加工の実施状態を図９及び図１０に示す。
As described above, when the burring process shown in FIG. 6C is completed, the upsetting process (corresponding to FIG. 4H) is performed as shown in FIG. 6D.
In other words, the burr-like
The implementation state of this upsetting process is shown in FIGS.
図９に示すように、本実施形態に係る据え込み加工は、ガイドＤ２と、第３のパンチとしての据え込みパンチＰ２を使用することにより実施される。
突部１１は、パンチガイドＫ２と据え込みクッションプレートＫ４により形成される間隙にセットされるとともに、ブランクガイドＫ３により形状固定される。
As shown in FIG. 9, the upsetting process according to this embodiment is performed by using a guide D2 and an upsetting punch P2 as a third punch.
The
据え込みパンチＰ２は、中央部にローレット形状の据え込みパンチ孔Ｐ２１が形成された円柱形状の部材である。
また、この据え込みパンチ孔Ｐ２１の一の端面側は、据え込みパンチ孔Ｐ２１と同中心相似状に、バーリング部１１１ａの肉厚分大きい面積を有する孔が切り欠かれている。
つまり、階段形状が形成されている（この階段形状の部分を「押圧成型部Ｐ２２」と記す）。
The upsetting punch P2 is a cylindrical member in which a knurled upsetting punch hole P21 is formed at the center.
Further, one end face side of the upsetting punch hole P21 is cut out with a hole having an area larger than the wall thickness of the burring
That is, a staircase shape is formed (this staircase-shaped portion is referred to as “press-molded portion P22”).
据え込みパンチ孔Ｐ２１には、後述するガイドＤ２が進退可能であるが、このガイドＤ２が据え込みパンチ孔Ｐ２１に挿入された際に、ガイドＤ２外周面と、押圧成型部Ｐ２２とで形成される空間の幅はバーリング部１１１ａの幅となるように構成されており、その
押圧成型部Ｐ２２の底面部分では、バーリング部１１１ａの自由端側（先端部）が押圧成型される。
A guide D2, which will be described later, can advance and retreat in the upsetting punch hole P21. When the guide D2 is inserted into the upsetting punch hole P21, the guide D2 is formed by the outer peripheral surface of the guide D2 and the press molding portion P22. The width of the space is configured to be the width of the burring
また、ガイドＤ２は、所謂「型」としての役割を果たす柱状の部材であり、そのガイドＤ２の外周部には、ローレット形状の凹凸が形成されている。
更に、パンチガイドＫ２は、円柱状の部材であり、その中央部には、据え込みパンチＰ２が進退可能なパンチガイド孔Ｋ２１が形成されている。
また、ブランクガイドＫ３は、円柱状の部材であり、その中央部には、突部１１が嵌合可能なブランクガイド孔Ｋ３１が形成されている。
更に、据え込みクッションプレートＫ４は、突部１１を含むギアプレート１を支持可能となるように、ギアプレート１の形状と整合した断面凸形状に形成されている。
The guide D2 is a columnar member serving as a so-called “mold”, and knurled irregularities are formed on the outer periphery of the guide D2.
Further, the punch guide K2 is a cylindrical member, and a punch guide hole K21 in which the upsetting punch P2 can advance and retreat is formed at the center thereof.
The blank guide K3 is a columnar member, and a blank guide hole K31 into which the
Furthermore, the upset cushion plate K4 is formed in a convex cross-sectional shape that matches the shape of the
なお、据え込みパンチ孔Ｐ２１の最小内径及び最大内径、及び突部１１に形成される下孔１１１´の最小内及び最大内径は、ガイドＤ２の最小内径及び最大内径と進退可能な程度に整合している。
また、ブランクガイドＫ３のブランクガイド孔Ｋ３１内径は、突部１１の外径とほぼ同一であり、両者は嵌合する。
The minimum inner diameter and the maximum inner diameter of the upsetting punch hole P21 and the minimum inner diameter and the maximum inner diameter of the
Moreover, the blank guide hole K31 inner diameter of the blank guide K3 is substantially the same as the outer diameter of the
図９及び図１０に示すように、本実施形態に係る据え込み加工の工程では、ガイドＤ２を突部１１に形成された下孔１１１´に貫通させた状態で、突部１１を含むギアプレート１をクッションプレートＫ４に支持する。
次いで、ブランクガイドＫ３を突部１１の外周部に嵌合させ、突部１１を固定する。
次いで、パンチガイドＫ２をブランクガイドＫ３上面に載置し、据え込みパンチＰ２をパンチガイドＫ２に形成されるパンチガイド孔Ｋ２１から挿入する（上方から下方へ挿入）。
As shown in FIGS. 9 and 10, in the upsetting process according to the present embodiment, the gear plate including the
Next, the blank guide K3 is fitted to the outer periphery of the
Next, the punch guide K2 is placed on the upper surface of the blank guide K3, and the upsetting punch P2 is inserted from the punch guide hole K21 formed in the punch guide K2 (inserted from above to below).
このとき、各部材は、下孔１１１´の中心、据え込みパンチ孔Ｐ２１の中心、パンチガイド孔Ｋ２１の中心、ブランクガイド孔Ｋ３１の中心、ガイドＤ２の軸、が整合するようにセットされる。
また、据え込みパンチ孔Ｐ２１の内壁面に形成されたローレット形状の山部及び谷部と、突部１１に形成された下孔１１１´の山部及び谷部と、ガイドＤ２の外側面に形成された山部及び谷部とが整合するようにセットされる。
At this time, each member is set so that the center of the
Further, knurl-shaped peaks and valleys formed on the inner wall surface of the upsetting punch hole P21, peaks and valleys of the lower hole 111 'formed in the
このように各部材がセットされた状態で、据え込みパンチＰ２をガイドＤ２方向へ押し下げることにより据え込み加工を行う。
据え込みパンチＰ２は、押圧成型部Ｐ２２が形成されている側の面をガイドＤ２側（つまり下方側）へ向けて、パンチガイド孔Ｋ２１に挿入される。
With each member set in this manner, the upsetting process is performed by pushing down the upsetting punch P2 in the direction of the guide D2.
The upsetting punch P2 is inserted into the punch guide hole K21 with the surface on which the press-molding portion P22 is formed facing the guide D2 side (that is, the lower side).
次いで、据え込みパンチＰ２を継続的にガイドＤ２方向に下降させると、バーリング部下地１１１ａ´の先端部分が、押圧成型部Ｐ２２内に格納されていくとともに、最終的に押圧成型部Ｐ２２の底面部によりバーリング部下地１１１ａ´の先端に押圧力がかかる。
一方、突部１１は、ブランクガイドＫ３により固定されているため、据え込みパンチＰ２からの押圧力が、外側方向に流れることはなく、この押圧力により、バーリング部下地１１１ａ´が据え込みされて、規定の形状に成型され、バーリング部１１１ａとなる。
Next, when the upsetting punch P2 is continuously lowered in the direction of the guide D2, the tip portion of the burring
On the other hand, since the
次いで、図１１により、据え込み加工の効果を説明する。
図１１（ａ）はバーリング加工後の状態、図１１（ｂ）は据え込み加工後の状態を示す。
この図において、Ｈ１は、バーリング加工後における、バーリング部１１１ａの谷側の高さであり、Ｈ２は、バーリング加工後における、バーリング部１１１ａの山側の高さである。
また、Ｔ１は、据え込み加工後における、バーリング部１１１ａの高さであり、Ｔｓは、嵌合スレート長（つまり、挿入されるシャフトの外周部が接する部分の軸方向の長さ）である。
Next, the effect of upsetting will be described with reference to FIG.
FIG. 11A shows a state after burring, and FIG. 11B shows a state after upsetting.
In this figure, H1 is the height of the valley side of the burring
T1 is the height of the burring
バーリング加工においては、バーリング部１１１ａは、山側の高さよりも谷側の高さが高くなるように形成される。
つまり、Ｈ１＞Ｈ２＞Ｔ１（Ｈ１−Ｈ２＝ΔＨ）となるように形成される。
これは、据え込み工程を実施した際に、谷部に厚みを充填しやすくするためである。
つまり、谷側の高さを高くしているため、据え込み工程において、谷側に充填できる素材量が増えることとなり、図１１（ａ）のＺ´部分の空隙を確実に充填して、図１１（ｂ）のＺ部分に示す状態とすることができる。
In the burring process, the burring
That is, H1>H2> T1 (H1−H2 = ΔH).
This is to make it easier to fill the valleys with thickness when the upsetting process is performed.
In other words, since the height on the valley side is increased, the amount of material that can be filled on the valley side in the upsetting process is increased, and the gap in the Z ′ portion in FIG. The state shown in the Z portion of 11 (b) can be obtained.
言い換えれば、ローレット形状のバーリング加工によって、谷側の高さを山側より高くすることによって、確実に谷側基底部に肉厚を充填することができ、嵌合スレート長Ｔｓを確保することができる。
このため、突部１１の肉厚を均一にして強度を確保することができるとともに、板厚を厚くすることなく（板厚＝Ｔ０）、嵌合スレート長Ｔｓを確保することができる。
In other words, by making the height on the valley side higher than the mountain side by knurl-shaped burring, it is possible to reliably fill the valley-side base portion with the thickness, and to secure the fitting slate length Ts. .
For this reason, the thickness of the
１‥ギアプレート、
１１‥突部、１１Ａ‥底面部、１１Ｂ‥側面部、
１１ａ‥突部孔、
１１１‥シャフト嵌合孔、１１１ａ‥バーリング部、１１１´‥下孔、
１１１ａ´‥バーリング部下地、
１２‥縁部、
１３‥平板部、１３ａ‥平板部孔、
２‥樹脂ギア部、２Ａ‥ギア溝、
Ｄ１‥ダイ、Ｄ１１‥ダイ孔、Ｄ２‥ガイド
Ｇ‥ギア部材
Ｋ１‥クッションプレート、Ｋ１１‥クッションプレート孔、
Ｋ２‥パンチガイド、Ｋ３‥ブランクガイド、Ｋ４‥据え込みクッションプレート、
Ｋ２１‥パンチガイド孔、Ｋ３１‥ブランクガイド孔、
Ｐ１‥パンチ、Ｐ１１‥パンチ本体部、Ｐ１１ａ‥湾曲底面部、Ｐ１２‥パンチ先端部、
Ｐ２・・据え込みパンチ、Ｐ２１‥据え込みパンチ孔、Ｐ２２‥押圧成型部、
Ｓ‥シャフト、Ｓ１‥シャフト側嵌合部
1. Gear plate,
11 ... Projection, 11A ... Bottom, 11B ... Side,
11a ... projection hole,
111 ... shaft fitting hole, 111a ... burring part, 111 '... pilot hole,
111a '... Burning base,
12 ... Edge,
13 ... Flat plate part, 13a ... Flat plate part hole,
2 ... resin gear part, 2A ... gear groove,
D1 ... Die, D11 ... Die hole, D2 ... G guide G ... Gear member K1 ... Cushion plate, K11 ... Cushion plate hole,
K2 Punch guide, K3 Blank guide, K4 Upset cushion plate,
K21 ... punch guide hole, K31 ... blank guide hole,
P1 Punch, P11 Punch body, P11a Curved bottom, P12 Punch tip,
P2 .. Upsetting punch, P21... Upsetting punch hole, P22.
S ... shaft, S1 ... shaft side fitting
Claims (7)
板状部材をダイ及びクッションプレートで挟み込み、第１のパンチにより、前記板状部材の一部を、所定形状に打抜いて打抜き孔を形成する第１の工程と、
第２のパンチにより、前記打抜き孔を押し曲げるとともに、前記第２のパンチの外壁面と前記打抜き孔から押し上げられた部分との当接面に前記回り止め係合部となる形状を成型するバーリング加工を行ってバーリング部を形成する第２の工程と、
第３のパンチにより、前記バーリング部の先端部分を基部へ向けて押圧し、前記バーリング部の肉厚を前記板状部材の肉厚よりも大きくなるように成型し、ギアプレートを形成する第３の工程と、
前記ギアプレートの外周部にギア溝を付加し、ギア部材を製造する第４の工程と、
を備えることを特徴とするギア部材の製造方法。 A manufacturing method of a gear member having a rotation-stop engaging portion with another member,
A first step of sandwiching a plate-like member between a die and a cushion plate and punching a part of the plate-like member into a predetermined shape by a first punch to form a punching hole;
A burring that pushes and bends the punched hole by the second punch and forms a shape that forms the anti-rotation engaging portion on the contact surface between the outer wall surface of the second punch and the portion pushed up from the punched hole A second step of processing to form a burring portion;
A third punch presses the distal end portion of the burring portion toward the base, molds the thickness of the burring portion to be larger than the thickness of the plate-like member, and forms a gear plate. And the process of
Adding a gear groove to the outer periphery of the gear plate to produce a gear member;
A method for manufacturing a gear member, comprising:
前記第１のパンチ及び前記第２のパンチの断面形状は、前記回り止め係合部に整合する形状であることを特徴とする請求項１に記載のギア部材の製造方法。 The predetermined shape is a shape that matches the detent engagement portion,
The gear member manufacturing method according to claim 1, wherein cross-sectional shapes of the first punch and the second punch are shapes aligned with the anti-rotation engaging portion.
前記バーリング部のうち、前記打抜き孔の中心に向かって凸な部分から立ち上がる部分の高さは、前記打抜き孔の中心に向かって凹な部分から立ち上がる部分の高さよりも高くなるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載のギア部材の製造方法。 The predetermined shape is a knurled shape or a substantially star shape,
Of the burring portion, the height of the portion rising from the convex portion toward the center of the punching hole is configured to be higher than the height of the portion rising from the concave portion toward the center of the punching hole. The manufacturing method of the gear member according to claim 1 characterized by things.
前記第１の工程及び前記第２の工程は連続して実施されることを特徴とする請求項１に記載のギア部材の製造方法。 The first punch is continuously formed integrally with one end side of the second punch,
The gear member manufacturing method according to claim 1, wherein the first step and the second step are performed continuously.
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