JP2618838B2 - チャンファー付外歯車の成形法 - Google Patents

チャンファー付外歯車の成形法

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栄 西郡
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はチャンファー付外歯車を
平板素材を用いて鍛造工程にて一体に形成するチャンフ
ァー付外歯車の成形法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】内燃機関の始動用歯車(ドライブプレー
ト、スタータギア)はクランク軸側に固定され、この外
周の一部に始動用モータ側に固定されたドライブピニオ
ンが始動用モータの駆動時確実かつ円滑に噛合し、また
反対に始動用モータ停止時ドライブピニオンとの噛合が
解除されるようにする必要がある。このため、この種の
ドライブプレートには外歯車にドライブピニオンの噛み
合いを円滑に行えるようチャンファーを一体に成形して
いる。さらにこのドライブプレートは重量の軽減を図る
ため、ディスク部分を平板素材を用いてディスク(円
盤)状にプレス成形した素材と、リングギヤとを別に製
作し、このディスクとリングギヤとを溶接にて一体とし
ている。そしてこのリングギヤは線材又は細棒素材を渦
巻状に巻き、リング形に切断し、互いに対向する切断部
を溶着してリング形とした後、このリングの外周面に旋
盤等による機械加工にて外歯車を切削形成し、その後、
この外歯車のいずれか片側にチャンファーを、同様に機
械加工にて成形している。さらにチャンファー付外歯車
に所定の硬度、耐摩耗性を付与するため歯部の切削成形
後、外歯車外周部に高周波にて焼入れを行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って機械加工にて成
形したリングギヤとプレス加工したディスクとを別作す
る必要があり、しかもリングギヤの成形時及びリングギ
ヤとディスクとの一体時溶接作業を要する。このため溶
接による熱歪みをうけやすく、かつ旋盤等による外歯車
成形とチャンファー加工とを別々に行う必要があり、製
作に多大の手数を要し、生産性及びコストの点で問題が
ある。
【0004】本発明は平板素材の外周縁を厚肉に形成し
た後、これにチャンファー付外歯車を同時に鍛造にて一
体成形することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、平板素材を板金プレス加工に
て予め定めた径に、かつ内部に所定強度を持たせるため
凹凸状のリング形をしたリブ部を一体になるよう所望デ
ィスク形状に形成し、これをブランキング工程で穴明け
加工をし、次いでこの外周縁部にスピニング成形にて厚
肉に成形し、この外周縁厚肉部にプレス成形にて外歯車
及びチャンファー加工を同時に行った後、成形歯部端面
の仕上げ加工を行うことを要旨とする。
【0006】
【作用】ドライブプレートに適した板厚の平板素材を用
いて所要の径と、回転トルク等にて変形しない強度を備
えるように凹凸状のリング形リブを有する内部形状とな
るようにプレス成形し、かつこの円盤素材をブランキン
グ加工した後、シックニング加工にて外周縁に厚肉部を
一体に成形し、この厚肉部外周面に外歯車の歯部及びチ
ャンファーを同時にプレス成形(鍛造)にて形成した
後、この歯部端面の仕上げ加工を行い、必要に応じて外
歯車外周部を高周波にて焼き入れを行うようにする。こ
のため仕上げ加工以外すべてをプレス成形にて形成する
ので、従来に比べ溶接作業を省け、かつ製造工程を短縮
でき、作業性、生産性が向上すると共に、製造単価も低
廉となる。さらに歯部成形を冷間又は温間、熱間鍛造に
て形成するのでメタルファイバーも切断されることがな
いので、歯切加工法にて比べ強度も大となる。
【0007】
【実施例】以下本発明のチャンファー付外歯車の成形法
を図示の実施例にもとづいて説明する。まず、平板素材
1を用いて、完成するドライブプレート径に応じ、かつ
これにシックニング加工を加えた所要の外径を有するよ
うにしてプレス成形にて円盤状素材2を得る。この平板
素材1としては炭素鋼(S35C以上)が使用され、板
厚としては2.3mm以上のものが、ドライブプレート
径或いはエンジン始動トルク等に応じて定められる。
【0008】この平板素材1から得た円盤素材2をディ
スク形にプレス成形する際、同時に内部形状、すなわち
図示のようにドライブプレートの回転トルク等に耐える
強度を備えるようにしてリング状の凹凸形の補強用リブ
を一体に成形する。これは通常の板金プレス加工にて行
われる。
【0009】この板金プレス加工後、円盤形の素材2に
ブランキング加工にて穴明けを行うが、これは前工程の
板金プレス加工にて同時に行うことも可能である。この
様にしてディスク部分の成形を行う。
【0010】次にこのブランキング加工を施した円盤素
材3の中央部分をその両側から型にて挟持して回転させ
つつ、その外周縁に成形ローラを押圧接してシックニン
グ加工を行い、円盤素材の外周縁に厚肉部4を一体に形
成する。このシックニング加工は図6に示すように成形
形状の異なる2〜3種又はそれ以上の型K1ーK6及び
成形ローラR1,R2,R3を用いて2〜3工程にて成
形する。
【0011】例えば、図6に示す実施例では3工程にて
成形している。まず、円盤素材3の中央部両側を型K
1,K2にて挟持しつつ、この円盤素材3の外周縁に、
挟幅溝を備えた第1成形ローラR1を押圧接する。これ
により円盤素材3の該周縁が少し厚肉となる。次にディ
スク部が成形寸法となる第2の型K3,K4を用いて第
1成形工程で成形した円盤素材3の両側より挟持して回
転させつつ、広幅溝を備えた第2成形ローラR2を押圧
接する。これにより厚肉部を幅方向に大きくする。次い
でこの円盤素材3を厚肉部が歯部成形を行える形状に整
えるよう外周部に厚肉部成形溝を備えた第3の型K5,
K6にて円盤素材3を両側より挟持して回転させつつ、
外周面に溝のない仕上げ用の第3成形ローラR3を押圧
接して所定形状の厚肉部4を形成するものである。
【0012】このシックニング加工は図4に示すように
ディスク部の左側、又は図5に示すように右側のいずれ
か一方側、あるいは片側に少なく、他方側に多く突出す
るよう変位した形状に成形すると共に、このシックニン
グ加工による厚肉部4の幅及び高さ(放射方向の厚さ)
は形成する外歯車の耐トルク及び形状等により定められ
ている。図示の実施例では成形外径300mmのもの
で、S35C炭素鋼の板厚2.3mmのものを使用し、
幅を10mm〜15mm、高さを5〜10mmになるよ
う型及び成形ローラを用いて3工程にて成形したもので
ある。この時厚肉部4の内周径は型K5,K6にて、外
周径は成形ローラR3にて所定の仕上寸法となるように
して定める。
【0013】さらにこの2〜3工程によるシックニング
加工時、厚肉状に塑成変形をより円滑に、かつ精度よく
行うために、必要に応じて型及び成形ローラによる第1
成形工程と第2成形工程との間、または第2成形工程と
第3成形工程との間のいずれか一方に、或いは各成形工
程間に1度又は2度、600℃前後の低温にて焼鈍加工
を施して応力除去を行うこともある。
【0014】このようにしてディスク外周縁部に厚肉部
4を成形した後、これを鍛造にて外歯車の歯部5及びこ
の一側面部に形成するチャンファーを同時に成形する。
この歯部及びチャンファーの同時加工は図7及び図8に
示すように型7を用いて行う。この型7は下型取付台7
1の上面中央にノックアウトぴん72を上下方向に摺動
可能にして支持し、この外周に、チャンファー付外歯車
をセイケイスル歯部成形型73aを設けたリング状のニ
ブ73を嵌合し、下型アウタ74にて下型取付台71に
固定されると共に、ノックアウトピン71と対向し、円
盤素材3を挟持するパンチ75を上型取付台77にパン
チホルダ76を介して固定し、このパンチ75の外周に
ワーク押えリング78を上下方向に摺動可能にして嵌合
支持して構成される。
【0015】この様に構成した型7にて円盤素材3の外
周縁厚肉部4にチャンファー付外歯5を形成するにはノ
ックアウトピン72上にこの円盤素材3を載置し、上型
のパンチ75を降下させると、ワーク押さえリング78
も共に降下する。そしてこのぱんち75の降下によって
この下側のノックアウトピンもばね圧に抗して押し下げ
られ、ノックアウトピンの下端が下型取付台に当接しそ
の降下が阻止される。さらにパンチの降下によりワーク
押えリング78の先端(下端)が厚肉部4に当接すると
ワーク押えリング78の降下はこれにより停止するが、
パンチ75はさらに降下すると、ワーク押えリング78
の上端とパンチホルダ76の下面との間に生じている隙
間Cがなくなりこのワーク押えリングもパンチホルダに
てパンチと一体となって押し下げられることになる。
【0016】このワーク押えリング78がニブ73内を
降下するとき、このニブの内周面に形成されている歯部
成形型73aにて外歯車と同時にチャンファーも形成さ
れる。これは歯部成形型73aが外歯形とチャンファー
とを一体とした形状としているためである。このときチ
ャンファー付外歯部にはワーク押えリング側にバリが生
じている。
【0017】この様にして厚肉部に鍛造にて歯部及びチ
ャンファーを同時成形した後、歯部長手方向の両端面す
なわち歯部端面を旋盤等の機械加工にて仕上げ加工6を
行い、鍛造成型時生じたバリを研削除去するものであ
る。
【0018】なお、鍛造にて外歯部及びチャンファーの
同時成形時、ドライブプレート径が200mm以下の小
径の場合、冷間鍛造にて成形できるか、これよりも大径
の中、大径の場合には、冷間鍛造では高精度に鍛造でき
ないときは温間又は熱間鍛造にて成形するものである。
【0019】なおこの歯部形成後、歯部に所要の硬度を
有する場合はそのまま製品とするか、さらに耐摩耗性等
を向上させる必要がある場合はこの歯部外周面を高周波
にて焼入れを行うものである。
【0020】
【発明の効果】本発明のチャンファー付外歯車の成形法
は、平板素材を板金プレス加工にて内部をディスク形状
に形成、穴明け加工をした後、外周縁部を厚肉にスピニ
ング成形し、さらにプレス成形にて外歯車及びチャンフ
ァー加工を同時に行った後、成形歯部端面を仕上げ加工
をするようにしているので、仕上加工を除いてすべてを
鍛造にて成形できるので生産性、作業性が向上し、精度
の良い製品を量産化できる等の利点がある。外周縁の厚
肉部に外歯車及びチャンファー加工を冷間にて鍛造成形
するので、メタルフローが切削されることなく歯部の強
度を大とすることができる。外周縁の厚肉部に外歯車及
びチャンファー加工を温間又は熱間にて鍛造成形するの
で、大径のドライブプレートも高精度にて簡易に製作で
きる。外周縁の厚肉部に成形したチャンファー付外歯車
に高周波焼き入れを行うため、歯部の強度を簡易に大と
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチャンファー付外歯車の成形法の一実
施例を示す説明図である。
【図2】本発明により成形された外歯車の正面図であ
る。
【図3】同断面図である。
【図4】シックニング加工工程を示す説明図である。
【図5】チャンファー付歯部加工の鍛造型の断面図であ
る。
【図6】図5に示す鍛造型を用いて厚肉部にチャンファ
ー付歯部を形成する説明図である。
【図7】チャンファー付歯部加工の鍛造型の異なる実施
例の断面図である。
【図8】図7に示す鍛造型を用いて厚肉部にチャンファ
ー付歯部を形成する説明図である。
【符号の説明】
1 平板素材 2 円盤形の素材 3 ブランキング加工を施した円盤素材 4 厚肉部 5 チャンファー付歯部 6 仕上げ加工 7 チャンファー付歯部の形成用金型 K 厚肉部成形用の型 R 成形ローラ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭56−141935(JP,A) 特開 昭60−49826(JP,A) 特開 昭57−106439(JP,A) 特開 昭58−23182(JP,A) 特開 平4−38860(JP,A)

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 平板素材を板金プレス加工にて予め定め
    た径に、かつ内部をディスク形状に形成し、これをブラ
    ンキング工程で穴明け加工をし、次いでこの外周縁部に
    シックニング加工にて厚肉に成形し、この外周縁厚肉部
    にプレス成形にて外歯車及びチャンファー加工を同時に
    行った後、成形歯部端面の仕上げ加工を行うことを特徴
    とするチャンファー付外歯車の成形法。
  2. 【請求項2】 外周縁の厚肉部に外歯車及びチャンファ
    ー加工をプレス成形する際、冷間にて鍛造成形する請求
    項1記載のチャンファー付外歯車の成形法。
  3. 【請求項3】 外周縁の厚肉部に外歯車及びチャンファ
    ー加工をプレス成形する際、温間又は熱間にて鍛造成形
    する請求項1記載のチャンファー付外歯車の成形法。
  4. 【請求項4】 外周縁の厚肉部に成形したチャンファー
    付外歯車に高周波焼き入れを行う請求項1記載のチャン
    ファー付外歯車の成形法。
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