JP2542913B2 - はす歯歯車類の歯形サイジング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 A.発明の目的 （１） 産業上の利用分野 本発明は、はす歯等の歯筋が非直線状であるはす歯歯
車類の歯形をサイジングするためのはす歯歯車類の歯形
サイジング方法に関する。

（２） 従来の技術 従来、かかるサイジング方法としては、たとえば特開
昭61−129248号公報で開示されたものがある。

（３） 発明が解決しようとする課題 ところが、上記従来のものでは成形工程毎に打ち抜き
かすやシェービングかす等が製品と分離され、それらが
成形型内に入って成形品の品質および生産性の低下をも
たらすことがある。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、
成形時のかすによる品質および生産性への悪影響を回避
し得るようにしたはす歯歯車類のサイジング方法を提供
することを目的とする。

B.発明の構成 （１） 課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本発明は、はす歯等の歯
筋が非直線状であるはす歯歯車類の歯形をサイジングす
るためのはす歯歯車類の歯形サイジング方法において、
成形時に生じたばり部を歯形部の軸方向一端部全周に残
したままの半抜き状態で中間成形素材を準備し、前記歯
形部をサイジングするためのサイジング歯型を内周に有
するアウターロアダイと、前記サイジング歯型に噛合し
てアウターロアダイとのねじれ方向の相対移動可能なイ
ンナーロアダイとから成るロアダイ上に前記中間成形素
材を載置し、インナーロアダイの上方で昇降可能であっ
て前記中間成形素材の歯形部に対応する歯部を外周に有
するアッパーダイと前記インナーロアダイとの間に中間
成形素材を挟持して該中間成形素材をアウターロアダイ
内に押し込み、アッパーダイを軸方向相対移動可能にし
て囲繞するストリッパとアウターロアダイとでばり部を
挟持した状態でアッパーダイの歯部により中間成形素材
のばり部を打ち抜くことを特徴とする。

（２） 作用 上記方法によれば、中間成形素材に残されたばり部が
ストリッパとアウターロアダイとで挟持された状態によ
りアッパーダイの歯部で打ち抜かれ、それによりばり部
の製品からの分離と、製品歯形の最終サイジングとが並
行して行なわれる。

（３） 実施例 以下、図面により本発明の一実施例について説明する
と、先ず第１図において、加熱状態で鍛造成形された中
間成形素材１を成形装置３によりサイジング作用により
歯筋が非直線状である歯部を外周に有するたとえばはす
歯歯車のサイジングが行なわれる。この中間成形素材１
は、非直線状歯筋たとえばはす歯状の歯形部２を外周に
有するとともに、その歯形部２の一端には鍛造時に生じ
たばり部2aが全周にわたって残されたままの半抜き状態
となっているものであり、成形装置３によるサイジング
時にはばり部2aも同時に除去される。

成形装置３は、インナーロアダイ４およびアウターロ
アダイ５から成るロアダイ６と、インナーロアダイ４と
の間に中間成形素材１を挟持してアウターロアダイ５に
押込むためのアッパーダイ７と、アッパーダイ７の下降
に同期してアウターロアダイ５を回動作動せしめるため
の回動駆動機構８と、中間成形素材１の軸方向寸法ばら
つきに応じてアッパーダイ７の下降に回動駆動機構８を
同期作動せしめるための同期連動機構９とを備える。

固定の下ダイセットプレート10上には下ダイプレート
11が固定され、また下ダイプレート11上には台板12を介
して円筒状の下ダイホルダ13が固定される。この下ダイ
ホルダ13は、基本的に筒状にそれぞれ形成された上ホル
ダ部14、中ホルダ部15および下ホルダ部16が同軸に積重
ねて相互に固着されて成る。下ダイホルダ13には、基本
的に円筒状のアウターロアダイ５が摺動メタル17,18,19
を介して鉛直軸線まわりに回動自在に支持される。また
アウターロアダイ５の上部寄り内面には、歯形部２をサ
イジング成形するためにはす歯状に形成されたサイジン
グ歯型20が設けられる。

インナーロアダイ４は基本的に円筒状に形成されてお
り、アウターロアダイ５内に昇降作動を可能として同軸
に配置され、下ダイホルダ13の下ホルダ部16およびイン
ナーロアダイ４間には摺動メタル22が介在せしめられ
る。しかも該インナーロアダイ４の上部外面には前記ア
ウターロアダイ５のサイジング歯型20に噛合する歯部21
が設けられる。またインナーロアダイ４の上端面は、中
間成形素材１を載置すべく該中間成形素材１の下面に対
応した形状に形成される。

下ダイホルダ13における下ホルダ部16の中央下部に
は、制限された範囲での上下移動を可能として支持板23
が配置されており、この支持板23上に、スラスト軸受部
材24を介してインナーロアダイ４の下端が支承される。
したがってインナーロアダイ４は該支持板23上で鉛直軸
線まわりに回動可能である。また下ダイプレート11に
は、シリンダ25がその軸線を上下方向にして周方向複数
位置に配設されており、これらのシリンダ25のピストン
ロッド25aは台板12を貫通して支持板23の下面に当接さ
れる。

インナーロアダイ４内には下パンチ26が上下移動可能
に配設されており、この下パンチ26およびインナーロア
ダイ４間には下パンチ26を下方に向けて付勢するばね27
が縮設される。しかも下パンチ26は、その下端が支持板
23上面に当接することによりインナーロアダイ４に対す
る下限位置を規制されるものであり、その下限位置で下
パンチ26の上端はロアダイ６上に載置した中間成形素材
１の下面に当接し得る位置となる。

下ダイセットプレート10、下ダイプレート11および台
板12の中央部を上下移動自在に貫通するノックアウトピ
ン28の下部が図示しないシリンダ等の駆動手段に連結さ
れ、該ノックアウトピン28の上端は、支持板23の中央部
に設けられた透孔29から下パンチ26の下端面中央に当接
可能である。

第２図において、回動駆動機構８は、上下移動可能に
して下ダイホルダ13に支承されるスクリュウシャフト31
と、該スクリュウシャフト31に螺合されるドライブギヤ
32と、該ドライブギヤ32に噛合すべくアウターロアダイ
５に設けられるドリブンギヤ33と、スクリュウシャフト
31を下方に押圧すべくアッパーダイ７に連動、連結され
る押圧ロッド34とを備え、アウターロアダイ５の周方向
に等間隔をあけた複数個所に配設される。

下ダイホルダ13における上ホルダ部14には、閉塞端を
上方位置とした有底円筒状のスリーブ35が上下方向に延
びる軸線を有して固定され、下ホルダ部16には、閉塞端
を下方位置とした有底円筒状のスリーブ36が前記スリー
ブ35と軸線を同一にして固定される。これらのスリーブ
35,36間には、円筒状の回動部材37と、相対回動不能に
して該回動部材37を囲繞するドライブギヤ32とがそれら
の軸線まわりに回転自在に支承される。またスクリュウ
シャフト31は、両スリーブ35,36をそれらの軸方向移動
自在に貫通し、スクリュウシャフト31の中間部外面に刻
設された雄ねじ部31aが、前記回動部材37の内面に刻設
された雌ねじ部37aに螺合される。さらにドライブギヤ3
2に噛合するドリブンギヤ33が、アウターロアダイ５の
外面に定められた角度範囲にわたって刻設されており、
スクリュウシャフト31の軸方向移動に応じてドライブギ
ヤ32が回動駆動され、そのドライブギヤ32の回動に応じ
てドリブンギヤ33すなわちアウターロアダイ５が回動駆
動される。

スクリュウシャフト31の下部には、横断面を非円形と
した係合部31bが設けられており、この係合部31bがスリ
ーブ36の閉塞端に軸方向移動自在に挿通されることによ
りスクリュウシャフト31の回転作動が阻止される。また
下ダイプレート11には、前記スクリュウシャフト31の下
端面に対向するピストンロッド38aを有するシリンダ38
がスクリュウシャフト31と同軸にして配設されており、
押圧ロッド34により押圧降下されたスクリュウシャフト
31は、該シリンダ38の伸長作動により上方に押上げられ
る。

第３図において、アウターロアダイ５の回動を案内す
べくアウターロアダイ５には案内溝39が設けられ、該案
内溝39内で転動すべくインナーロアダイ４にはローラ40
が軸支される。案内溝39は、アウターロアダイ５の下部
内面で周方向に等間隔をあけた複数位置に設けられるも
のであり、アウターロアダイ５におけるサイジング歯型
20に対応して形成される。

アッパーダイ７は、中間成形素材１の上面に対応した
形状を下面に有して基本的に円柱状に形成される。図示
しない昇降駆動手段に連結されて昇降可能な上ダイセッ
トプレート42には、上ダイプレート43を介して上ダイホ
ルダ44が固設されており、この上ダイホルダ44に、制限
された範囲での上下相対移動を可能としてアッパーダイ
７が保持される。また上ダイホルダ44には、アッパーダ
イ７を同軸に囲繞する円筒状に形成されたストリッパ45
が上下相対移動可能に保持される。すなわち上ダイホル
ダ44の中央部には、小径孔46、中径孔47および大径孔48
が上方から順に同軸に穿設されており、中孔径47および
大径孔48間の段部には、中径孔47内面よりも内方に張出
す規制リング49が固定される。アッパーダイ７は該規制
リング49により上下移動自在に案内されるものであり、
しかもアッパーダイ７の上端に設けられた鍔部7aが中径
孔47に嵌合される。したがってアッパーダイ７は、規制
リング49、ならびに小径孔46および中径孔47間の段部に
鍔部7aが当接する範囲で上ダイホルダ44に対して上下に
相対移動可能である。またストリッパ45の上端で半径方
向外方に張出して設けられた案内鍔45aが大径孔48に摺
動可能に嵌合され、上ダイホルダ44の下端面には大径孔
48よりも内方に張出すリング状の規制板50が固着され
る。したがってストリッパ45は、規制リング49および規
制板50に案内鍔45aが当接する範囲で上ダイホルダ44に
対して上下に相対移動可能である。しかも上ダイホルダ
44とストリッパ45との間にはシリンダ51が介設されてお
り、このシリンダ51によりストリッパ45は下方に向けて
弾発付勢される。

アッパーダイ７の下部外面には軸方向に延びる歯筋の
歯部52が設けられ、ストリッパ45の下部内面には該歯部
52に噛合する歯部53が設けられる。

上ダイプレート43には、上下に延びる軸線を有する保
持筒54が固着されており、スクリュウシャフト31の上端
面に下端面を当接可能な押圧ロッド34が、制限された範
囲での上下相対移動を可能として保持筒54により保持さ
れる。すなわち押圧ロッド34の上端部は保持筒54に摺動
可能に嵌合されており、保持筒54内で上方に臨んで設け
られた規制段部54aに当接し得る規制鍔部34aが押圧ロッ
ド34の上端に設けられる。また保持筒54に連なって上ダ
イプレート43に穿設された摺動孔55には円筒状の支持体
56がブシュ57を介して摺動可能に嵌合されており、この
支持体56に支持されたシリンダ58のピストンロッド58a
が押圧ロッド34の上端に当接され、該シリンダ58により
支持体56および押圧ロッド34は相互に離反する方向に弾
発付勢される。

同期連動機構９は、アッパーダイ７の上端と前記支持
体56の上端との間にわたって設けられるものであり、ア
ッパーダイ７の上端に当接しながら上下移動可能にして
上ダイホルダ44に支承されるパンチスライダ60と、該パ
ンチスライダ60の上端に一端を摺接させながら水平方向
に移動可能にして上ダイセットプレート42ならびに上ダ
イプレート43および上ダイホルダ44間に支承されるスラ
イダ61と、該スライダ61の他端に摺接しながら摺動孔55
内に摺動可能に嵌合されるカムブロック62,63とを備え
る。

バンチスライダ60は基本的に円筒状に形成されるもの
であり、ブシュ64を介して上下方向移動可能に小径孔46
内に配置され、該パンチスライダ60の下端はアッパーダ
イ７の上端に当接する。またパンチスライダ60の上端に
は側方に向かうにつれて下方に傾斜したカム面65が設け
られる。

スライダ61は、アッパーダイ７に対応する位置と回動
駆動機構８に対応する位置との間にわたって配設される
ものであり、このスライダ61の一端には前記カム面65に
摺接するカム面66が設けられる。また該スライダ61の他
端には一端側に向かうにつれて下方に傾斜したカム面67
が設けられる。カムブロック62,63は、相互に当接して
摺動孔55に摺動可能に嵌合されるものであり、これらの
カムブロック62,63には、前記スライダ61のカム面67に
摺接するカム面68,69が相互に連なって形成される。

このような同期連動機構９によれば、アッパーダイ７
の中間成形素材１への当接と回動駆動機構８における押
圧ロッド34によるスクリュウシャフト31の押圧降下とが
同期せしめられる。すなわちアッパーダイ７が中間成形
素材１に当接して上ダイホルダ44に対する相対上限位置
に移動したときに同期連動機構９により支持体56の上ダ
イホルダ44に対する相対下限位置が定まり、それにより
押圧ロッド34によるスクリュウシャフト31の押圧開始時
期すなわち回動駆動機構８の作動開始時期が定まること
になる。

第４図を併せて参照して、アウターロアダイ５におけ
るサイジング歯型20の上部には、アッパーダイ７の下端
を収容し得る収容凹部71が設けられ、該収容凹部71は、
アッパーダイ７に対するアウターロアダイ５の相対回動
にかかわらずアッパーダイ７が最下方に降下したときに
該アッパーダイ７の歯部52を収容し得るように形成され
る。

次に成形装置３による中間成形素材１のサイジング加
工手順について説明すると、先ずアッパーダイ７が上昇
している状態で中間成形素材１をロアーダイ６上に載置
する。この際、中間成形素材１における歯形部２がアウ
ターロアダイ５におけるサイジング歯型20の上部で位置
決めされる。

次いで上ダイセットプレート42を下降作動せしめる
と、第１図で示すように中間成形素材１はロアーダイ６
におけるインナーロアダイ４とアッパーダイ７との間に
挟持されることになる。この状態でさらに上ダイセット
プレート42を降下させると、中間成形素材１は、インナ
ーロアダイ４およびアッパーダイ７間に挟持されたま
ま、アウターロアダイ５内に押込まれていく。

上ダイセットプレート42の降下により押圧ロッド34も
降下するので、回動駆動機構８の作用により、アウター
ロアダイ５は中間成形素材１が押し込まれるのに同期し
て回動駆動されることになる。したがって、中間成形素
材１の降下に同期してアウターロアダイ５およびインナ
ーロアダイ４がねじれ方向に相対回動することになり、
この相対回動動作によりサイジング歯型20で歯形部２が
サイジングされる。しかもインナーロアダイ４とアウタ
ーロアーダイ５との相対回動は案内溝39およびローラ40
の働きにより円滑に行なわれる。

しかも上記サイジング時にインナーロアダイ４には複
数のシリンダ25によるカウンター圧が作用する。これに
より歯形部２には、成形荷重と、その成形荷重に対抗す
るカウンター圧による荷重とが作用することになり、荷
重のバランス状態で歯形部２の成形が行なわれることに
なる。さらにインナーロアダイ４はスラスト軸受部材24
を介して支持板23で回動自在に支承されているので、各
シリンダ25には回動力、曲げ力が作用せず、焼付やかじ
りが生じるのを回避してシリンダ25の円滑な作動を維持
することができる。

またアッパーダイ７による中間成形素材１の押下げ時
には、同期連動機構９により回動駆動機構８の回動作動
がアッパーダイ７による中間成形素材１の降下に同期し
て行なわれるので、中間成形素材１軸方向厚みに多少の
ばらつきがあったとしても、サイジング歯型20による正
確な成形が可能となる。

サイジング歯型20によるサイジングの最終段階で、ア
ッパーダイ７がさらに降下すると、中間成形素材１は、
そのばり部2aがアウターロアダイ５とストリッパ45とで
挟持されたままでアウターロアダイ５内にさらに押し込
まれ、アッバーダイ７の歯部52が、第５図および第６図
で示すように、中間成形素材１のばり部2aを打ち抜きな
がら収容凹部71に収容される。したがって最終的なサイ
ジングが終了した製品とばり部2aとが分離されることに
なる。このようにしてアッパーダイ７は最終成形品の歯
形部端面を最後まで押圧して歯形精度を維持することが
でき、ばり部2aが分離されることにより後工程での機械
加工が不要となり生産性が向上する。しかもばり部2aは
アウターロアダイ５上に残るので除去が容易であり、ア
ウターロアダイ５内に入り込むことはない。

サイジング終了後には、上ダイセットプレート42が上
昇駆動せしめられた後、ピストンロッド25aの突上げ力
にて支持板23、軸受部材24を介してインナーロアダイ４
が上昇して成形品がアウターロアダイ５から離脱せしめ
られ、さらにノックアウトピン28が上方に押圧駆動さ
れ、このノックアウトピン28が下パンチ26を上方に押上
げることにより成形品がインナーロアダイ４から離脱せ
しめられる。

C.発明の効果 以上のように本発明によれば、成形時に生じたばり部
を歯形部の軸方向一端部全周に残したままの半抜き状態
で中間成形素材を準備し、前記歯形部をサイジングする
ためのサイジング歯型を内周に有するアウターロアダイ
と、前記サイジング歯型に噛合してアウターロアダイと
のねじれ方向の相対移動可能なインナーロアダイとから
成るロアダイ上に前記中間成形素材を載置し、インナー
ロアダイの上方で昇降可能であって前記中間成形素材の
歯形部に対応する歯部を外周に有するアッパーダイと前
記インナーロアダイとの間に中間成形素材を挟持して該
中間成形素材をアウターロアダイ内に押し込み、アッパ
ーダイを軸方向相対移動可能にして囲繞するストリッパ
とアウターロアダイとでばり部を挟持した状態でアッパ
ーダイの歯部により中間成形素材のばり部を打ち抜くの
で、サイジングとばり部の除去とを同時に行ない、生産
性の向上を図るとともに、成形屑が型内に入ることを回
避して生産性のさらなる向上および精度の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すものであり、第１図は成
形装置の縦断面図であって第２図のＩ−Ｉ線断面図、第
２図は第１図のII−II線断面図、第３図は第１図のIII
−III線断面図、第４図は第１図の状態での噛合状態を
示す要部縦断面図、第５図はばり部打ち抜き状態での第
４図に対応した縦断面図、第６図は第５図のVI−VI線断
面図である。 １……中間成形素材、２……歯形部、2a……ばり部、４
……インナーロアダイ、５……アウターロアダイ、６…
…ロアーダイ、７……アッパーダイ、20……サイジング
歯型、45……ストリッパ、52……歯部

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】はす歯等の歯筋が非直線状であるはす歯歯
   車類の歯形をサイジングするためのはす歯歯車類の歯形
   サイジング方法において、成形時に生じたばり部を歯形
   部の軸方向一端部全周に残したままの半抜き状態で中間
   成形素材を準備し、前記歯形部をサイジングするための
   サイジング歯型を内周に有するアウターロアダイと、前
   記サイジング歯型に噛合してアウターロアダイとのねじ
   れ方向の相対移動可能なインナーロアダイとから成るロ
   アダイ上に前記中間成形素材を載置し、インナーロアダ
   イの上方で昇降可能であって前記中間成形素材の歯形部
   に対応する歯部を外周に有するアッパーダイと前記イン
   ナーロアダイとの間に中間成形素材を挟持して該中間成
   形素材をアウターロアダイ内に押し込み、アッパーダイ
   を軸方向相対移動可能にして囲繞するストリッパとアウ
   ターロアダイとでばり部を挟持した状態でアッパーダイ
   の歯部により中間成形素材のばり部を打ち抜くことを特
   徴とするはす歯歯車類の歯形サイジング方法。