JP2019155436A - 歯部を有する部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 歯部先端におけるダレ部を小さくすることが可能な製造方法の一例を開示する。【解決手段】 当該製造方法では、予備成形工程、しごき工程及びシェービング工程を少なくとも備え、歯部は、予備成形工程（図５Ａ参照）→しごき工程（図５Ｂ参照）→シェービング工程（図５Ｃ参照）の順で成形されていく。これにより、ダレ部のダレ寸法が低減されるとともに、しごき工程にて発生したバリ等がシェービング工程時に除去され得る。したがって、ダレ部を小さくすることが可能な製造方法を得ることができ得る。【選択図】図５

Description

本開示は、金属板製の歯部を有する部品の製造方法に関する。

例えば、特許文献１に記載の発明では、噛合用歯部を有するセクタ歯車をプレス加工による打ち抜きにて製造している。

特開２０１４−１５１３３６号公報

歯車Ｇの歯部Ｇｔをプレス加工による打ち抜きにて製造すると、歯部Ｇｔの先端が打ち抜きの向きと反対向きに垂れ下がるように成形されてしまう現象（以下、「ダレ現象」という。）が発生する（図６参照）。

歯部Ｇｔの先端側にダレ現象が発生すると、歯部Ｇｔの尾根寸法、つまり歯部Ｇｔの実質的な板厚寸法Ｔ１が小さくなってしまう（図６参照）。このため、歯部Ｇｔにおいて、必要な剪断強度を確保するには、ブランク材として、ダレ現象によるダレ寸法Ｔｄを加算した板厚寸法Ｔｏの板材を用いる必要がある。

「ダレ寸法」とは、「ダレ現象が発生しなかった場合の歯部Ｇｔの板厚方向寸法」と「ダレ現象が発生した場合の歯部Ｇｔの板厚方向寸法」との寸法差をいう。
本開示は、上記点に鑑み、ダレ現象が発生している部分（以下、ダレ部Ａという。）を小さくすることが可能な製造方法の一例を開示する。

当該製造方法は、例えば、予備成形工程、しごき工程及びシェービング工程を備え、予備成形工程→しごき工程→シェービング工程の順に実行される。
予備成形工程は、打抜用金型（１）をブランク材（Ｂ）に押し付けて当該ブランク材（Ｂ）を剪断しながら当該剪断面に歯部（Ｇｔ）をプレス成形するとともに、部品（Ｇ）を当該ブランク材（Ｂ）から打ち抜く工程である。

しごき工程は、予備成形工程時に発生した「ダレ部（Ａ）」と反対側からしごき用金型（３）を移動させて金属組織を塑性流動させることにより、当該「ダレ部（Ａ）」に金属組織を補填する工程である。

シェービング工程は、しごき工程の終了後、シェービング用金型（５）を移動させて歯部（Ｇｔ）の先端側を削る工程である。
これにより、ダレ部のダレ寸法が低減されるとともに、しごき工程にて発生したバリ等がシェービング工程時に除去され得る。したがって、ダレ部を小さくすることが可能な歯車の製造方法を得ることができ得る。

なお、当該製造方法は、以下の方法であってもよい。
すなわち、シェービング工程において、シェービング用金型（５）は、部品（Ｇ）に対してしごき用金型（３）と同一側から同一の向き移動することが望ましい。これにより、しごき工程にて発生したバリ等が確実に除去され得る。

シェービング用金型（５）及びしごき用金型（３）は、移動方向において直列に並んで配置されていることが望ましい。これにより、ワークである部品（Ｇ）を移動させることなく、連続的にしごき工程及びシェービング工程を実行でき得る。

因みに、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的構成等との対応関係を示す一例であり、本開示は上記括弧内の符号に示された具体的構成等に限定されるものではない。

Ａは外歯歯車を示す図である。Ｂは外歯歯車の断面等を示す図である。 予備成形工程を示す図である。 しごき工程を示す図である。 シェービング工程を示す図である。 Ａは予備成形工程終了時の歯部を示す図である。Ｂはしごき工程終了時の歯部Ｇｔを示す図である。Ｃはシェービング工程時の歯部を示す図である。 ダレ現象の説明図である。

以下の「発明の実施形態」は、本開示の技術的範囲に属する実施形態の一例を示すものである。つまり、特許請求の範囲に記載された発明特定事項等は、下記の実施形態に示された具体的構成や構造等に限定されるものではない。

少なくとも符号が付されて説明された部材又は部位は、「１つの」等の断りがされた場合を除き、少なくとも１つ設けられている。つまり、「１つの」等の断りがない場合には、当該部材は２以上設けられていてもよい。

本実施形態は、車両等の乗物に搭載されるシート（以下、乗物用シートという。）に用いられる外歯歯車の製造方法に適用された例である。各図に付された方向を示す矢印等は、各図相互の関係を理解し易くするために記載したものである。

（第１実施形態）
１．外歯歯車製造方法の概要
外歯歯車Ｇは、図１Ａに示されるように、径方向外向きに突出した複数の歯部Ｇｔが全周に亘って設けられた歯車である。例えば、ブランク材Ｂにプレス加工が施されて外歯歯車Ｇが、図１Ｂの矢印で示される向きに打ち抜かれると、歯部Ｇｔにダレ部Ａが発生する。以下の説明は、当該ダレ部Ａのダレ寸法Ｔｄを小さくすることが可能な製造方法の一例である。

２．外歯歯車製造方法の詳細
本実施形態に係る製造方法では、予備成形工程、しごき工程及びシェービング工程を少なくとも備え、かつ、予備成形工程→しごき工程→シェービング工程の順に実行される。

＜予備成形工程＞
予備成形工程は、図２に示されるように、打抜用金型１をブランク材Ｂに押し付けて当該ブランク材Ｂを剪断しながら当該剪断面に歯部Ｇｔをプレス成形するとともに、外歯歯車Ｇを当該ブランク材Ｂから打ち抜く工程である。

ブランク材Ｂのうち外歯歯車Ｇが打ち抜かれた後の残余部分は、打抜用ダイ２にスクラップとして残る。なお、打抜用金型１は、可動型であるパンチである。当該打抜用金型１は、紙面上から下に移動する。

このため、ダレ部Ａは、歯部Ｇｔのうち打ち抜き方向前進側（図２では、歯部Ｇｔの下部）に発生する。つまり、歯部Ｇｔの打ち抜き方向前進側に、曲面となるようなダレ部Ａが発生する。

＜しごき工程＞
しごき工程は、図３に示されるように、予備成形工程時に発生したダレ部Ａと反対側からしごき用金型３を移動させて歯部Ｇｔを構成する金属組織の一部を塑性流動させることにより、当該ダレ部Ａに金属組織を補填する工程である。

具体的には、当該しごき工程では、歯部Ｇｔの先端部分（二点鎖線で示された部分）の金属組織が塑性流動し、実線で示されるような状態となる。このため、しごき工程が終了した時点では、歯部Ｇｔのうちしごき用金型３の移動方向前進側にバリＢが発生する。

バリＢは、しごき用金型３の移動に伴い塑性流動した金属組織の一部が、外歯歯車Ｇからしごき用ダイ４側まで移動したものである。なお、バリＢの大きさは、しごき工程時に塑性流動させる金属組織が大きくなるほど、大きくなる傾向がある。

＜シェービング工程＞
シェービング工程は、図４に示されるように、しごき工程の終了後、シェービング用金型５を移動させて歯部Ｇｔの先端側を削る工程である。当該シェービング工程において、シェービング用金型５は、外歯歯車Ｇに対してしごき用金型３と同一側から同一の向き移動しながら歯部Ｇｔの先端側を削る。

シェービング工程における削り寸法は、少なくともしごき工程で発生したバリＢを削除可能な寸法である。つまり、バリＢは、スクラップＳｃとして除去される。なお、本実施形態では、シェービング用金型５及びしごき用金型３は、移動方向において直列に並んで配置されている。

具体的には、シェービング用金型５としごき用金型３とは、１つの可動型に構成されている。つまり、当該可動型の移動方向前進側にしごき用金型３が設けられ、しごき用金型３より移動方向後退側にシェービング用金型５が設けられている。

３．外歯歯車製造方法の特徴
本実施形態に係る外歯歯車Ｇの製造方法では、予備成形工程、しごき工程及びシェービング工程を少なくとも備え、歯部Ｇｔは、予備成形工程（図５Ａ参照）→しごき工程（図５Ｂ参照）→シェービング工程（図５Ｃ参照）の順で成形されていく。

これにより、ダレ部Ａのダレ寸法Ｔｄが低減されるとともに、しごき工程にて発生したバリ等がシェービング工程時に除去され得る。したがって、ダレ部Ａを小さくすることが可能な歯車の製造方法を得ることができ得る。

シェービング工程において、シェービング用金型５は、外歯歯車Ｇに対してしごき用金型３と同一側から同一の向き移動する。これにより、しごき工程にて発生したバリ等が確実に除去され得る。

さらに、シェービング用金型５及びしごき用金型３は、移動方向において直列に並んで配置されている。これにより、ワークである外歯歯車Ｇを移動させることなく、連続的にしごき工程及びシェービング工程を実行でき得る。

（その他の実施形態）
上述の実施形態では、しごき工程を実行した後にシェービング工程を実行した。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、シェービング工程を実行した後にしごき工程を実行してもよい。

上述の実施形態では、シェービング加工時に削り取る削り寸法が、バリＢ相当の寸法であった。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。
上述の実施形態では、外歯歯車Ｇの歯部Ｇｔの製造方法であった。しかし、本開示の適用はこれに限定されるものではない。例えば、リクライナのポールに設けられた凹凸部の製造等にも適用できる。

上述の実施形態では、全周に歯部Ｇｔを有する部品の製造方法であった。しかし、本明細書に開示された発明はこれに限定されるものではない。すなわち、当該発明は、例えば、全周に歯部Ｇｔを有する内歯歯車、又は一部に歯部Ｇｔを有するセクタ歯車等の製造方法にも適用可能である。

さらに、本開示は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。したがって、上述した複数の実施形態のうち少なくとも２つの実施形態を組み合わせてもよい。

１… 打抜用金型
２… 打抜用ダイ
３… 用金型
５… シェービング用金型

Claims (4)

1. 金属板製の歯部を有する部品の製造方法において、
   打抜用金型をブランク材に押し付けて当該ブランク材を剪断しながら当該剪断面に歯部をプレス成形するとともに、部品を当該ブランク材から打ち抜く予備成形工程と、
   前記予備成形工程にて成形された歯部の先端側を塑性流動させるしごき工程であって、前記予備成形工程時に発生した「ダレ部」と反対側からしごき用金型を移動させて当該「ダレ部」に金属組織を補填するしごき工程と、
   前記しごき工程の終了後、シェービング用金型を移動させて前記歯部の先端側を削るシェービング工程と
   を備える製造方法。
2. 前記シェービング工程において、前記シェービング用金型は、前記部品に対して前記しごき用金型と同一側から同一の向き移動する請求項１に記載の製造方法。
3. 前記シェービング用金型及び前記しごき用金型は、移動方向において直列に並んで配置されている請求項１又は２に記載の製造方法。
4. 前記予備成形工程では、前記部品の外周全域に亘って歯部がプレス成形される請求項１ないし３のいずれか１項に記載の製造方法。

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