JP3324110B2 - 多段ヘリカルギアの製造方法、及びその粉末成形用金型 - Google Patents
多段ヘリカルギアの製造方法、及びその粉末成形用金型Info
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- JP3324110B2 JP3324110B2 JP31233096A JP31233096A JP3324110B2 JP 3324110 B2 JP3324110 B2 JP 3324110B2 JP 31233096 A JP31233096 A JP 31233096A JP 31233096 A JP31233096 A JP 31233096A JP 3324110 B2 JP3324110 B2 JP 3324110B2
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- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F5/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
- B22F5/08—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of toothed articles, e.g. gear wheels; of cam discs
- B22F5/085—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of toothed articles, e.g. gear wheels; of cam discs with helical contours
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- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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- B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は多段ヘリカルギア、
その製造方法、及びそれを製造するための粉末成形用金
型に関する。
その製造方法、及びそれを製造するための粉末成形用金
型に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】近年、事務機器などの
コンパクト化、多機能化などがすすんでおり、これらの
部品として径の相違する複数のヘリカルギアを同軸的に
連設した多段ヘリカルギアが用いられるようになってき
ている。このような多段ヘリカルギア、例えば２段ヘリ
カルギアは、図４に示すように斜歯２Ａを有する径大な
第１のヘリカルギア部２と、これとは逆方向の捩れ角の
斜歯３Ａを有する径小な第２のヘリカルギア部３と、筒
状の内周面４とからなる。このような逆方向に捩れ角を
有する２段ヘリカルギア１は、従来それぞれのヘリカル
ギア部２，３を別個に粉末冶金焼結法により製造してお
き、これら２つの焼結部材を金属製の締結部材で同軸的
に接合したものが用いられていた。
コンパクト化、多機能化などがすすんでおり、これらの
部品として径の相違する複数のヘリカルギアを同軸的に
連設した多段ヘリカルギアが用いられるようになってき
ている。このような多段ヘリカルギア、例えば２段ヘリ
カルギアは、図４に示すように斜歯２Ａを有する径大な
第１のヘリカルギア部２と、これとは逆方向の捩れ角の
斜歯３Ａを有する径小な第２のヘリカルギア部３と、筒
状の内周面４とからなる。このような逆方向に捩れ角を
有する２段ヘリカルギア１は、従来それぞれのヘリカル
ギア部２，３を別個に粉末冶金焼結法により製造してお
き、これら２つの焼結部材を金属製の締結部材で同軸的
に接合したものが用いられていた。
【０００３】しかしながら、このように２つの焼結部材
を金属製の締結部材で同軸的に接合したものは、長期間
の耐久性の点で必ずしも十分ではなく、また２つの焼結
部材を正確に位置決めして同軸的に接合するのは手間が
かかり、作業性が低下するという問題点があった。
を金属製の締結部材で同軸的に接合したものは、長期間
の耐久性の点で必ずしも十分ではなく、また２つの焼結
部材を正確に位置決めして同軸的に接合するのは手間が
かかり、作業性が低下するという問題点があった。
【０００４】そこで、このような２段ヘリカルギア１を
粉末冶金焼結法により一体的に製造することが考えられ
るが、第１のヘリカルギア部２と第２のヘリカルギア部
３の捩れ角やリード角が相違する場合には、原料粉末の
流れが相違するため成形密度を高くするのは困難である
という問題点がある。特に、第１のヘリカルギア部２と
第２のヘリカルギア部３とが逆方向の捩れ角を有する２
段ヘリカルギア１の場合には、第１のヘリカルギア部２
と第２のヘリカルギア部３との境界部などの強度が低下
しやすく、実用的なものは得られないという問題点があ
った。これらにより、従来は粉末冶金焼結法により一体
的に製造した多段ヘリカルギアはなかった。
粉末冶金焼結法により一体的に製造することが考えられ
るが、第１のヘリカルギア部２と第２のヘリカルギア部
３の捩れ角やリード角が相違する場合には、原料粉末の
流れが相違するため成形密度を高くするのは困難である
という問題点がある。特に、第１のヘリカルギア部２と
第２のヘリカルギア部３とが逆方向の捩れ角を有する２
段ヘリカルギア１の場合には、第１のヘリカルギア部２
と第２のヘリカルギア部３との境界部などの強度が低下
しやすく、実用的なものは得られないという問題点があ
った。これらにより、従来は粉末冶金焼結法により一体
的に製造した多段ヘリカルギアはなかった。
【０００５】本発明は上記問題点に基づいて成されたも
のであり、粉末冶金焼結法により一体的に製造された多
段ヘリカルギアを提供することを目的とする。また、本
発明は多段ヘリカルギアを粉末冶金焼結法により一体的
に製造するための方法を提供することを目的とする。さ
らに、本発明は、多段ヘリカルギアを粉末冶金焼結法に
より一体的に製造することの可能な多段ヘリカルギアの
粉末成形用金型を提供することを目的とする。
のであり、粉末冶金焼結法により一体的に製造された多
段ヘリカルギアを提供することを目的とする。また、本
発明は多段ヘリカルギアを粉末冶金焼結法により一体的
に製造するための方法を提供することを目的とする。さ
らに、本発明は、多段ヘリカルギアを粉末冶金焼結法に
より一体的に製造することの可能な多段ヘリカルギアの
粉末成形用金型を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項１の多段
ヘリカルギアの製造方法は、最大外径のヘリカルギア部
と最小外径のヘリカルギア部とが逆方向の捩れ角を有し
て外径に相違する複数のヘリカルギアが径の順に同軸的
に並んだ多段ヘリカルギアを一体的に成形する方法であ
って、前記最大外径のヘリカルギア部の外周面を形成す
る上下動可能なダイと、前記ダイ内に位置した前記多段
ヘリカルギアの筒状の内周面を形成する上下動可能なコ
アロッドと、前記コアロッドの外側に配置された前記最
大外径のヘリカルギア部と逆方向の捩れ角を有する最小
外径のヘリカルギア部の外周面を形成する上下動可能な
下第１パンチ及び前記多段ヘリカルギアの一端面を形成
する下第２パンチと、前記多段ヘリカルギアの他端面を
形成する上下動可能な上パンチとを備え、前記ダイと、
下第２パンチと、上パンチとを回動可能に設けるととも
に前記上パンチにエアクッションを設けた金型を用い、
前記ダイと、このダイ内に位置した前記コアロッドと、
これらダイ及びコアロッド間に下方から嵌合された前記
下第１及び第２パンチとの間に原料粉末を充填した後、
前記ダイに対して上パンチを下降させることにより、該
上パンチをダイ及びコアロッド間に上方から嵌合し、さ
らにダイを最大外径のヘリカルギアに沿って回動させ上
パンチを同方向に回動させるとともに下第２パンチを逆
方向に回動させながら、ダイ、上パンチ及び下第１パン
チを下降させることにより原料粉末を圧縮して成形体を
形成し、次いで前記ダイを最大外径のヘリカルギア部に
沿って回動させるとともに、下第２パンチを逆方向に回
動させながら、ダイ、コアロッド及び下第１パンチを下
降させる一方、上パンチを前記成形体の端面に当接させ
ながら上昇させることにより成形体を抜き出すものであ
る。
ヘリカルギアの製造方法は、最大外径のヘリカルギア部
と最小外径のヘリカルギア部とが逆方向の捩れ角を有し
て外径に相違する複数のヘリカルギアが径の順に同軸的
に並んだ多段ヘリカルギアを一体的に成形する方法であ
って、前記最大外径のヘリカルギア部の外周面を形成す
る上下動可能なダイと、前記ダイ内に位置した前記多段
ヘリカルギアの筒状の内周面を形成する上下動可能なコ
アロッドと、前記コアロッドの外側に配置された前記最
大外径のヘリカルギア部と逆方向の捩れ角を有する最小
外径のヘリカルギア部の外周面を形成する上下動可能な
下第１パンチ及び前記多段ヘリカルギアの一端面を形成
する下第２パンチと、前記多段ヘリカルギアの他端面を
形成する上下動可能な上パンチとを備え、前記ダイと、
下第２パンチと、上パンチとを回動可能に設けるととも
に前記上パンチにエアクッションを設けた金型を用い、
前記ダイと、このダイ内に位置した前記コアロッドと、
これらダイ及びコアロッド間に下方から嵌合された前記
下第１及び第２パンチとの間に原料粉末を充填した後、
前記ダイに対して上パンチを下降させることにより、該
上パンチをダイ及びコアロッド間に上方から嵌合し、さ
らにダイを最大外径のヘリカルギアに沿って回動させ上
パンチを同方向に回動させるとともに下第２パンチを逆
方向に回動させながら、ダイ、上パンチ及び下第１パン
チを下降させることにより原料粉末を圧縮して成形体を
形成し、次いで前記ダイを最大外径のヘリカルギア部に
沿って回動させるとともに、下第２パンチを逆方向に回
動させながら、ダイ、コアロッド及び下第１パンチを下
降させる一方、上パンチを前記成形体の端面に当接させ
ながら上昇させることにより成形体を抜き出すものであ
る。
【０００７】前述の如く、下第２パンチに対して、ダ
イ、上パンチ及び下第１パンチを下降させることによ
り、上パンチ、下第１パンチ及び下第２パンチ間で金属
粉末を加圧して成形する際に、ダイ及び上パンチは最大
外径のヘリカルギアに沿ってそれぞれ同方向に回動し、
これに対して下第２パンチは最小外径のヘリカルギアに
沿って逆方向に回動する。このように、下第１パンチに
対して、下第２パンチ、ダイ及び上パンチが回動するの
で、それぞれのヘリカルギア部の斜歯の捩れ角やリード
角などが相違しても形成することができる。また、この
ようにして圧縮した成形体を抜き出す際には、ダイ及び
下第２パンチを回動させながら、ダイ、コアロッド及び
下第１パンチを下降させるが、この際、ダイと、下第２
パンチとが回動するので、各ヘリカルギア部の斜歯の捩
れ角やリード角などが相違しても成形体の斜歯などに過
度の荷重がかかることがなく抜き出すことができる。
イ、上パンチ及び下第１パンチを下降させることによ
り、上パンチ、下第１パンチ及び下第２パンチ間で金属
粉末を加圧して成形する際に、ダイ及び上パンチは最大
外径のヘリカルギアに沿ってそれぞれ同方向に回動し、
これに対して下第２パンチは最小外径のヘリカルギアに
沿って逆方向に回動する。このように、下第１パンチに
対して、下第２パンチ、ダイ及び上パンチが回動するの
で、それぞれのヘリカルギア部の斜歯の捩れ角やリード
角などが相違しても形成することができる。また、この
ようにして圧縮した成形体を抜き出す際には、ダイ及び
下第２パンチを回動させながら、ダイ、コアロッド及び
下第１パンチを下降させるが、この際、ダイと、下第２
パンチとが回動するので、各ヘリカルギア部の斜歯の捩
れ角やリード角などが相違しても成形体の斜歯などに過
度の荷重がかかることがなく抜き出すことができる。
【０００８】また、本発明の請求項２の多段ヘリカルギ
アの粉末成形用金型は、最大外径のヘリカルギア部と最
小外径のヘリカルギア部とが逆方向の捩れ角を有して外
径に相違する複数のヘリカルギアが径の順に同軸的に並
んだ多段ヘリカルギアを一体的に成形する金型であっ
て、最大外径のヘリカルギア部の外周面を形成する上下
動可能なダイと、前記ダイ内に位置した前記多段ヘリカ
ルギアの筒状の内周面を形成する上下動可能なコアロッ
ドと、前記コアロッドの外側に配置された前記最大外径
のヘリカルギア部と逆方向の捩れ角を有する最小外径の
ヘリカルギア部の外周面を形成する上下動可能な下第１
パンチ及び前記多段ヘリカルギアの一端面を形成する下
第２パンチと、前記多段ヘリカルギアの他端面を形成す
る上下動可能な上パンチとを備え、前記ダイと、下第２
パンチと、上パンチとを回動可能に設けるとともに上パ
ンチにエアクッションを設けたものである。
アの粉末成形用金型は、最大外径のヘリカルギア部と最
小外径のヘリカルギア部とが逆方向の捩れ角を有して外
径に相違する複数のヘリカルギアが径の順に同軸的に並
んだ多段ヘリカルギアを一体的に成形する金型であっ
て、最大外径のヘリカルギア部の外周面を形成する上下
動可能なダイと、前記ダイ内に位置した前記多段ヘリカ
ルギアの筒状の内周面を形成する上下動可能なコアロッ
ドと、前記コアロッドの外側に配置された前記最大外径
のヘリカルギア部と逆方向の捩れ角を有する最小外径の
ヘリカルギア部の外周面を形成する上下動可能な下第１
パンチ及び前記多段ヘリカルギアの一端面を形成する下
第２パンチと、前記多段ヘリカルギアの他端面を形成す
る上下動可能な上パンチとを備え、前記ダイと、下第２
パンチと、上パンチとを回動可能に設けるとともに上パ
ンチにエアクッションを設けたものである。
【０００９】そして、成形時には上パンチをダイから抜
いた状態で、このダイ内に金属粉末を充填した後、上パ
ンチをダイ及びコアロッド間に嵌合して、ダイ、上パン
チ及び下第１パンチを下降させることにより、上パン
チ、下第１パンチ及び下第２パンチ間で金属粉末を加圧
して成形することができる。このときダイ及び上パンチ
は最大外径のヘリカルギアに沿ってそれぞれ同方向に回
動し、これに対して下第２パンチは最小外径のヘリカル
ギアに沿って逆方向に回動する。このように、下第１パ
ンチに対して下第２パンチ、ダイ及び上パンチが回動す
るので、それぞれの各ヘリカルギア部の斜歯の捩れ角や
リード角などが相違しても形成することができる。ま
た、このようにして圧縮した後は、ダイ及び下第２パン
チを回動させながらダイ、コアロッド及び下第１パンチ
を下降させる一方、上パンチを上昇させることにより成
形体を取り出すことができる。この際、ダイと、下第２
パンチとが回動可能であるので、各ヘリカルギア部の斜
歯の捩れ角やリード角などが相違しても成形体に斜歯な
どに過度の荷重がかかることがない。
いた状態で、このダイ内に金属粉末を充填した後、上パ
ンチをダイ及びコアロッド間に嵌合して、ダイ、上パン
チ及び下第１パンチを下降させることにより、上パン
チ、下第１パンチ及び下第２パンチ間で金属粉末を加圧
して成形することができる。このときダイ及び上パンチ
は最大外径のヘリカルギアに沿ってそれぞれ同方向に回
動し、これに対して下第２パンチは最小外径のヘリカル
ギアに沿って逆方向に回動する。このように、下第１パ
ンチに対して下第２パンチ、ダイ及び上パンチが回動す
るので、それぞれの各ヘリカルギア部の斜歯の捩れ角や
リード角などが相違しても形成することができる。ま
た、このようにして圧縮した後は、ダイ及び下第２パン
チを回動させながらダイ、コアロッド及び下第１パンチ
を下降させる一方、上パンチを上昇させることにより成
形体を取り出すことができる。この際、ダイと、下第２
パンチとが回動可能であるので、各ヘリカルギア部の斜
歯の捩れ角やリード角などが相違しても成形体に斜歯な
どに過度の荷重がかかることがない。
【００１０】
【発明の実施形態】以下、本発明の第１実施例について
添付図面を参照して詳細に説明する。本実施例において
製造する多段ヘリカルギアは、図４に示すような２段ヘ
リカルギアである。図１乃至図３において11はダイ、12
はコアロッド、13は上パンチであり、14は下第１パン
チ、15は下第２パンチである。
添付図面を参照して詳細に説明する。本実施例において
製造する多段ヘリカルギアは、図４に示すような２段ヘ
リカルギアである。図１乃至図３において11はダイ、12
はコアロッド、13は上パンチであり、14は下第１パン
チ、15は下第２パンチである。
【００１１】ダイ11は、２段ヘリカルギア１の最大外径
たる径大な第１のヘリカルギア部２の斜歯２Ａを形成す
る斜溝11Ａを内周面に有するものであり、このダイ11
は、上下動可能なダイプレート16にダイホルダ17を介し
て固定されている。また、ダイ11とダイホルダ17との間
には、ベアリングなどの回動機構18，19が付設されてお
り、下第１パンチ14の外側に形成された斜歯２Ａと同じ
捩れ角及びリード角の斜歯14Ｂにダイ11の斜溝11Ａが摺
動自在に係合して、ダイ11が下第１パンチ14に対して上
下動するのに伴って回動するようになっている。なお、
20はダイホルダ17をダイプレート16に固定するボルトで
ある。前記コアロッド12は、２段ヘリカルギア１の筒状
の内周面を形成するものであり、その下端はコアロッド
押え21に保持されてヨークプレート22上にコアロッド受
部材23を介して上下動可能に固定されている。なお、本
実施例においては、コアロッド12とコアロッド押え21と
の間には回動機構24が付設されており、下第１パンチ14
に対して回動可能となっている。下第１パンチ14は、最
小外径たる径小な第２のヘリカルギア部３の、前記斜溝
11Ａと逆方向の捩れ角を有する斜歯３Ａを形成する斜溝
14Ａを内周面に、前記斜溝11Ａと同じ捩れ角及びリード
角の斜歯14Ｂを外周に有する。この下第１パンチ14は、
上下動可能な下パンチ受板25に固定されている。さら
に、下第２パンチ15は、２段ヘリカルギア１の第２のヘ
リカルギア部３側の端面を形成するものであり、複数の
下第２パンチ押え部材26，26に保持されて、図示しない
ベースプレートに固定されたガイド27に固定されてい
る。また、下第２パンチ15と下第２パンチ押え部材26，
26との間には、回動機構28，28が付設されており、下第
２パンチ15の外周には前記斜溝14Ａと同じ捩れ角及びリ
ード角の斜歯15Ａが形成されていて、この斜歯15Ａが下
第１パンチ14の内周面の斜溝14Ａに摺動自在に係合し
て、下第２パンチ15が回動するにともなって下第１パン
チ14が上下動するようになっている。
たる径大な第１のヘリカルギア部２の斜歯２Ａを形成す
る斜溝11Ａを内周面に有するものであり、このダイ11
は、上下動可能なダイプレート16にダイホルダ17を介し
て固定されている。また、ダイ11とダイホルダ17との間
には、ベアリングなどの回動機構18，19が付設されてお
り、下第１パンチ14の外側に形成された斜歯２Ａと同じ
捩れ角及びリード角の斜歯14Ｂにダイ11の斜溝11Ａが摺
動自在に係合して、ダイ11が下第１パンチ14に対して上
下動するのに伴って回動するようになっている。なお、
20はダイホルダ17をダイプレート16に固定するボルトで
ある。前記コアロッド12は、２段ヘリカルギア１の筒状
の内周面を形成するものであり、その下端はコアロッド
押え21に保持されてヨークプレート22上にコアロッド受
部材23を介して上下動可能に固定されている。なお、本
実施例においては、コアロッド12とコアロッド押え21と
の間には回動機構24が付設されており、下第１パンチ14
に対して回動可能となっている。下第１パンチ14は、最
小外径たる径小な第２のヘリカルギア部３の、前記斜溝
11Ａと逆方向の捩れ角を有する斜歯３Ａを形成する斜溝
14Ａを内周面に、前記斜溝11Ａと同じ捩れ角及びリード
角の斜歯14Ｂを外周に有する。この下第１パンチ14は、
上下動可能な下パンチ受板25に固定されている。さら
に、下第２パンチ15は、２段ヘリカルギア１の第２のヘ
リカルギア部３側の端面を形成するものであり、複数の
下第２パンチ押え部材26，26に保持されて、図示しない
ベースプレートに固定されたガイド27に固定されてい
る。また、下第２パンチ15と下第２パンチ押え部材26，
26との間には、回動機構28，28が付設されており、下第
２パンチ15の外周には前記斜溝14Ａと同じ捩れ角及びリ
ード角の斜歯15Ａが形成されていて、この斜歯15Ａが下
第１パンチ14の内周面の斜溝14Ａに摺動自在に係合し
て、下第２パンチ15が回動するにともなって下第１パン
チ14が上下動するようになっている。
【００１２】一方、上パンチ13は、２段ヘリカルギア１
の第１のヘリカルギア部２側の端面を形成するものであ
り、上パンチ押え29により上パンチ受け板30に固定され
ている。この上パンチ受け板30は、図示しない上パンチ
プレートに上下動可能に固定されているとともに、回動
機構31が付設されていて、さらに上パンチ13の外周に
は、ダイ11の斜溝11Ａと同じ捩れ角及びリード角の斜歯
13Ａが形成されており、上パンチ13が下降してダイ11の
内周に形成された斜溝11Ａに係合した後、さらに下降す
ると、上パンチ13が回動するようになっている。なお、
この上パンチ13の上方には図示しないエアクッションが
設けられている。
の第１のヘリカルギア部２側の端面を形成するものであ
り、上パンチ押え29により上パンチ受け板30に固定され
ている。この上パンチ受け板30は、図示しない上パンチ
プレートに上下動可能に固定されているとともに、回動
機構31が付設されていて、さらに上パンチ13の外周に
は、ダイ11の斜溝11Ａと同じ捩れ角及びリード角の斜歯
13Ａが形成されており、上パンチ13が下降してダイ11の
内周に形成された斜溝11Ａに係合した後、さらに下降す
ると、上パンチ13が回動するようになっている。なお、
この上パンチ13の上方には図示しないエアクッションが
設けられている。
【００１３】前記構成につきその作用について説明す
る。成形時には図１(a) に示すように上パンチ13（図
示せず）がダイ11から上方に抜け、ダイ11の上端とコア
ロッド12の上端とが上昇限に同一面の状態で粉末の充填
が行われる。次いで図２に示すように、上パンチ13が下
降してダイ11の上端とコアロッド12の上端の位置にまで
下降すると、ダイ11及び下第１パンチ14も下降する。こ
の際、ダイ11は、下第１パンチ14よりも大きく下降する
ので下第１パンチ14の外周面の斜歯14Ｂに沿って回動す
る。また、上パンチ13は、このダイ11よりも大きく下降
するので、ダイ11内に嵌入するに伴い斜溝11Ａに沿って
回動する。なお、下第１パンチ14の下降時には下第２パ
ンチ15は回動している。これにより、上パンチ13と下第
１パンチ14及び下第２パンチ15との間隔が狭まり、金属
粉末を加圧することができる。特にこの際、斜歯２Ａを
形成するダイ11が、逆方向の捩れ角を有する斜歯３Ａを
形成する下第１パンチ14に対して回動するので、上パン
チ13により金属粉末を十分強固に加圧することができ、
しかも斜歯２Ａに過度な荷重がかかることがないので、
得られる２段ヘリカルギア１の強度、特に第１のヘリカ
ルギア部２と第２のヘリカルギア部３との境界部などの
強度を向上させることができる。また、斜歯２Ａとこれ
とは逆方向の捩れ角を有する斜歯３Ａとを歯部の欠損な
どを生じることなく形成することができる。
る。成形時には図１(a) に示すように上パンチ13（図
示せず）がダイ11から上方に抜け、ダイ11の上端とコア
ロッド12の上端とが上昇限に同一面の状態で粉末の充填
が行われる。次いで図２に示すように、上パンチ13が下
降してダイ11の上端とコアロッド12の上端の位置にまで
下降すると、ダイ11及び下第１パンチ14も下降する。こ
の際、ダイ11は、下第１パンチ14よりも大きく下降する
ので下第１パンチ14の外周面の斜歯14Ｂに沿って回動す
る。また、上パンチ13は、このダイ11よりも大きく下降
するので、ダイ11内に嵌入するに伴い斜溝11Ａに沿って
回動する。なお、下第１パンチ14の下降時には下第２パ
ンチ15は回動している。これにより、上パンチ13と下第
１パンチ14及び下第２パンチ15との間隔が狭まり、金属
粉末を加圧することができる。特にこの際、斜歯２Ａを
形成するダイ11が、逆方向の捩れ角を有する斜歯３Ａを
形成する下第１パンチ14に対して回動するので、上パン
チ13により金属粉末を十分強固に加圧することができ、
しかも斜歯２Ａに過度な荷重がかかることがないので、
得られる２段ヘリカルギア１の強度、特に第１のヘリカ
ルギア部２と第２のヘリカルギア部３との境界部などの
強度を向上させることができる。また、斜歯２Ａとこれ
とは逆方向の捩れ角を有する斜歯３Ａとを歯部の欠損な
どを生じることなく形成することができる。
【００１４】このようにして加圧が完了したら、図３に
示すように下第２パンチ15に対し前記ダイ11は回動しな
がら下降し、コアロッド12も回動しながら下降する。さ
らに下第２パンチ15の回動に伴い下第１パンチ14も下降
する。このため、圧粉体である２段ヘリカルギア１は、
下第１パンチ14の斜溝14Ａに沿ってダイ11とは逆方向に
回動しながらダイ11及び下第１パンチ14に対して相対的
に上昇する。この際、本実施例においては、上パンチ13
はその上方に設けられた図示しないエアクッションによ
り、前記２段ヘリカルギア１の端面に当接しながら、か
つ、該圧粉体である２段ヘリカルギア１とともに回動す
る。このように上パンチ13を２段ヘリカルギア１の端面
に当接させることにより、ダイ11が逆方向に回動しなが
ら下降するのに伴い、２段ヘリカルギア１の第１のヘリ
カルギア部２が逆方向に回動しようとするのを押えるこ
とができ、これにより、第１のヘリカルギア部２に逆方
向に回動する荷重がかかることにより生じる第１のヘリ
カルギア部２と第２のヘリカルギア部３との境界部の破
損を防止することができる。続いて、フランジ状に形成
された第１のヘリカルギア部２が抜き出たところで、上
パンチ13に設けられたエアクッションをオフにして、上
パンチ13を上方に引き上げ、さらに、ダイ11、コアロッ
ド12が回動しながら下降し、また下第１パンチ14も下降
する。これに伴い圧粉体である２段ヘリカルギア１は回
動しながら、ダイ11及び下第１パンチ14に対して相対的
にさらに上昇する。そして、コアロッド12及び下第１パ
ンチ14の上端が下第２パンチ15の上端と同一面上にき
て、ダイ11の上端が下第１パンチ14の上端より下方にき
たら圧粉体である２段ヘリカルギア１の抜き出しを完了
する（図１(b)）。
示すように下第２パンチ15に対し前記ダイ11は回動しな
がら下降し、コアロッド12も回動しながら下降する。さ
らに下第２パンチ15の回動に伴い下第１パンチ14も下降
する。このため、圧粉体である２段ヘリカルギア１は、
下第１パンチ14の斜溝14Ａに沿ってダイ11とは逆方向に
回動しながらダイ11及び下第１パンチ14に対して相対的
に上昇する。この際、本実施例においては、上パンチ13
はその上方に設けられた図示しないエアクッションによ
り、前記２段ヘリカルギア１の端面に当接しながら、か
つ、該圧粉体である２段ヘリカルギア１とともに回動す
る。このように上パンチ13を２段ヘリカルギア１の端面
に当接させることにより、ダイ11が逆方向に回動しなが
ら下降するのに伴い、２段ヘリカルギア１の第１のヘリ
カルギア部２が逆方向に回動しようとするのを押えるこ
とができ、これにより、第１のヘリカルギア部２に逆方
向に回動する荷重がかかることにより生じる第１のヘリ
カルギア部２と第２のヘリカルギア部３との境界部の破
損を防止することができる。続いて、フランジ状に形成
された第１のヘリカルギア部２が抜き出たところで、上
パンチ13に設けられたエアクッションをオフにして、上
パンチ13を上方に引き上げ、さらに、ダイ11、コアロッ
ド12が回動しながら下降し、また下第１パンチ14も下降
する。これに伴い圧粉体である２段ヘリカルギア１は回
動しながら、ダイ11及び下第１パンチ14に対して相対的
にさらに上昇する。そして、コアロッド12及び下第１パ
ンチ14の上端が下第２パンチ15の上端と同一面上にき
て、ダイ11の上端が下第１パンチ14の上端より下方にき
たら圧粉体である２段ヘリカルギア１の抜き出しを完了
する（図１(b)）。
【００１５】このようにして得られた図４に示すような
２段ヘリカルギア１の圧粉体を焼結し、その後必要に応
じて矯正プレス、スチーム処理、窒化処理等が施され
る。
２段ヘリカルギア１の圧粉体を焼結し、その後必要に応
じて矯正プレス、スチーム処理、窒化処理等が施され
る。
【００１６】前述のような本実施例の２段ヘリカルギア
１は、第１のヘリカルギア部２と第２のヘリカルギア部
３とが一体形成されており、各ヘリカルギア部の境界部
の強度が大きく、耐久性の向上したものとなっている。
１は、第１のヘリカルギア部２と第２のヘリカルギア部
３とが一体形成されており、各ヘリカルギア部の境界部
の強度が大きく、耐久性の向上したものとなっている。
【００１７】以上詳述したとおり、本実施例において
は、最大外径の１段目のヘリカルギア部２の外周面を形
成するダイ11と、前記ダイ11内に位置した前記２段ヘリ
カルギア１の筒状の内周面を形成するコアロッド12と、
前記コアロッド12の外側に配置された２段目のヘリカル
ギア部３の外周面を形成する下第１パンチ14と、前記２
段ヘリカルギア１の一端面を形成する下第２パンチ15
と、前記ヘリカルギアの他端面を形成する上パンチ13と
を備え、前記ダイ11と、下第２パンチ15と、上パンチ13
とを回動可能に設けた粉末成形用金型を使用しているの
で、前記ダイ11とこのダイ11内に位置した前記コアロッ
ド12と、これらダイ11及びコアロッド12間に下方から嵌
合された前記下第１及び第２パンチ14，15との間に原料
粉末を充填した後、前記ダイ11に対して上パンチ13を下
降させることにより該上パンチ13をダイ11及びコアロッ
ド12間に上方から嵌合し、さらに下第２パンチ15とダイ
11と上パンチ13とを回動させながら、ダイ11、上パンチ
13及び下第１パンチ14を下降させることにより原料粉末
を圧縮し、次いで前記ダイ11及び下第２パンチ15を回動
させながら、ダイ11、コアロッド12及び下第１パンチ14
を下降させる一方、上パンチ13を上昇させて成形体を抜
き出すことにより、圧粉体としての２段ヘリカルギア１
を製造することができる。
は、最大外径の１段目のヘリカルギア部２の外周面を形
成するダイ11と、前記ダイ11内に位置した前記２段ヘリ
カルギア１の筒状の内周面を形成するコアロッド12と、
前記コアロッド12の外側に配置された２段目のヘリカル
ギア部３の外周面を形成する下第１パンチ14と、前記２
段ヘリカルギア１の一端面を形成する下第２パンチ15
と、前記ヘリカルギアの他端面を形成する上パンチ13と
を備え、前記ダイ11と、下第２パンチ15と、上パンチ13
とを回動可能に設けた粉末成形用金型を使用しているの
で、前記ダイ11とこのダイ11内に位置した前記コアロッ
ド12と、これらダイ11及びコアロッド12間に下方から嵌
合された前記下第１及び第２パンチ14，15との間に原料
粉末を充填した後、前記ダイ11に対して上パンチ13を下
降させることにより該上パンチ13をダイ11及びコアロッ
ド12間に上方から嵌合し、さらに下第２パンチ15とダイ
11と上パンチ13とを回動させながら、ダイ11、上パンチ
13及び下第１パンチ14を下降させることにより原料粉末
を圧縮し、次いで前記ダイ11及び下第２パンチ15を回動
させながら、ダイ11、コアロッド12及び下第１パンチ14
を下降させる一方、上パンチ13を上昇させて成形体を抜
き出すことにより、圧粉体としての２段ヘリカルギア１
を製造することができる。
【００１８】以上本発明を添付図面を参照して説明して
きたが、本発明はこれに限定されることなく本発明の思
想を逸脱しない限り種々の応用が可能である。例えば、
前記実施例においては２段ヘリカルギアの場合を例に説
明してきたが、２段である必要はなく、３段以上のヘリ
カルギアを製造する場合には、最大外径のヘリカルギア
部をダイ11により形成するとともに、最小外径のヘリカ
ルギア部を下第２パンチ15で形成し、さらにこの最大外
径のヘリカルギア部と最小外径のヘリカルギア部との間
のヘリカルギアを、前記下第２パンチ15の外側に設けた
回動可能な下パンチにより形成するようにすればよい。
上述したような本実施例の多段ヘリカルギアの製造方法
は、捩れ角やリード角の相違する多段ヘリカルギアの製
造に適しており、特に逆方向の捩れ角のヘリカルギア部
を有する多段ヘリカルギアの製造に好適である。
きたが、本発明はこれに限定されることなく本発明の思
想を逸脱しない限り種々の応用が可能である。例えば、
前記実施例においては２段ヘリカルギアの場合を例に説
明してきたが、２段である必要はなく、３段以上のヘリ
カルギアを製造する場合には、最大外径のヘリカルギア
部をダイ11により形成するとともに、最小外径のヘリカ
ルギア部を下第２パンチ15で形成し、さらにこの最大外
径のヘリカルギア部と最小外径のヘリカルギア部との間
のヘリカルギアを、前記下第２パンチ15の外側に設けた
回動可能な下パンチにより形成するようにすればよい。
上述したような本実施例の多段ヘリカルギアの製造方法
は、捩れ角やリード角の相違する多段ヘリカルギアの製
造に適しており、特に逆方向の捩れ角のヘリカルギア部
を有する多段ヘリカルギアの製造に好適である。
【００１９】
【発明の効果】本発明の請求項１の多段ヘリカルギアの
製造方法は、ダイと、下第２パンチと、エアクッション
を有する上パンチとを回動可能に設けた金型を用い、ダ
イとこのダイ内に位置した前記コアロッドと前記下第１
及び第２パンチとの間に原料粉末を充填した後、前記ダ
イに対して上パンチを下降させることにより、該上パン
チをダイ及びコアロッド間に嵌合し、さらに下第２パン
チとダイと上パンチとを回動させながら、ダイ、上パン
チ及び下第１パンチを下降させることにより原料粉末を
圧縮し、次いで前記ダイと下第２パンチとを回動させな
がら、ダイ、コアロッド及び下第１パンチを下降させて
成形体を抜き出すものであるので、金属粉末を加圧して
成形する際に、一方のヘリカルギア部を形成するダイ及
び上パンチが回動するので、それぞれのヘリカルギア部
の斜歯の捩れ角やリード角などが相違しても形成するこ
とができる。また、このようにして圧縮した成形体を抜
き出す際には、ダイと、下第２パンチとが回動するの
で、成形品の逆方向への回転を押えることができるた
め、各ヘリカルギア部の斜歯の捩れ角やリード角などが
相違しても成形体に過度の荷重がかかることがない。
製造方法は、ダイと、下第２パンチと、エアクッション
を有する上パンチとを回動可能に設けた金型を用い、ダ
イとこのダイ内に位置した前記コアロッドと前記下第１
及び第２パンチとの間に原料粉末を充填した後、前記ダ
イに対して上パンチを下降させることにより、該上パン
チをダイ及びコアロッド間に嵌合し、さらに下第２パン
チとダイと上パンチとを回動させながら、ダイ、上パン
チ及び下第１パンチを下降させることにより原料粉末を
圧縮し、次いで前記ダイと下第２パンチとを回動させな
がら、ダイ、コアロッド及び下第１パンチを下降させて
成形体を抜き出すものであるので、金属粉末を加圧して
成形する際に、一方のヘリカルギア部を形成するダイ及
び上パンチが回動するので、それぞれのヘリカルギア部
の斜歯の捩れ角やリード角などが相違しても形成するこ
とができる。また、このようにして圧縮した成形体を抜
き出す際には、ダイと、下第２パンチとが回動するの
で、成形品の逆方向への回転を押えることができるた
め、各ヘリカルギア部の斜歯の捩れ角やリード角などが
相違しても成形体に過度の荷重がかかることがない。
【００２０】さらに、請求項２の多段ヘリカルギアの粉
末成形用金型は、ダイと、下第２パンチと、エアクッシ
ョンを有する上パンチとを回動可能に設けたものである
ので、成形時には上パンチをダイから抜いた状態で、こ
のダイ内に金属粉末を充填した後、前記ダイに対して上
パンチを下降させることにより該上パンチをダイ及びコ
アロッド間に嵌合し、さらに下第２パンチとダイと上パ
ンチとを回動させながら、ダイ、上パンチ及び下第１パ
ンチを下降させることにより原料粉末を圧縮することが
できるので、それぞれのヘリカルギア部の斜歯の捩れ角
やリード角などが相違しても形成することができる。さ
らに、前記ダイと、下第２パンチとを回動させながら、
ダイ、コアロッド及び下第１パンチを下降させて成形体
を抜き出すことにより、各ヘリカルギア部の斜歯の捩れ
角やリード角などが相違しても成形体に過度の荷重がか
かることがなく、各ヘリカルギア部の斜歯を良好に成形
することができる。
末成形用金型は、ダイと、下第２パンチと、エアクッシ
ョンを有する上パンチとを回動可能に設けたものである
ので、成形時には上パンチをダイから抜いた状態で、こ
のダイ内に金属粉末を充填した後、前記ダイに対して上
パンチを下降させることにより該上パンチをダイ及びコ
アロッド間に嵌合し、さらに下第２パンチとダイと上パ
ンチとを回動させながら、ダイ、上パンチ及び下第１パ
ンチを下降させることにより原料粉末を圧縮することが
できるので、それぞれのヘリカルギア部の斜歯の捩れ角
やリード角などが相違しても形成することができる。さ
らに、前記ダイと、下第２パンチとを回動させながら、
ダイ、コアロッド及び下第１パンチを下降させて成形体
を抜き出すことにより、各ヘリカルギア部の斜歯の捩れ
角やリード角などが相違しても成形体に過度の荷重がか
かることがなく、各ヘリカルギア部の斜歯を良好に成形
することができる。
【図１】本発明の一実施例による二段ヘリカルギアの粉
末成形用金型を示し、(a)は粉末充填時、(b)は抜き出し
時をそれぞれ示す。
末成形用金型を示し、(a)は粉末充填時、(b)は抜き出し
時をそれぞれ示す。
【図２】前記実施例の二段ヘリカルギアの粉末成形用金
型による圧縮工程を示す概略図である。
型による圧縮工程を示す概略図である。
【図３】前記実施例の二段ヘリカルギアの粉末成形用金
型による抜き出し工程を示す概略図である。
型による抜き出し工程を示す概略図である。
【図４】二段ヘリカルギアを示す斜視図である。
１ ２段ヘリカルギア ２ 第１のヘリカルギア部（最大外径のヘリカルギア
部） ３ 第２のヘリカルギア部（最小外径のヘリカルギア
部） 11 ダイ 12 コアロッド 13 上パンチ 14 下第１パンチ 15 下第２パンチ
部） ３ 第２のヘリカルギア部（最小外径のヘリカルギア
部） 11 ダイ 12 コアロッド 13 上パンチ 14 下第１パンチ 15 下第２パンチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−103005（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−195202（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−136107（ＪＰ，Ａ) 特公 昭48−29900（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B30B 11/02 B22F 3/02 B22F 3/035 B22F 5/08
Claims (2)
- 【請求項１】 最大外径のヘリカルギア部と最小外径の
ヘリカルギア部とが逆方向の捩れ角を有して外径に相違
する複数のヘリカルギアが径の順に同軸的に並んだ多段
ヘリカルギアを一体的に成形する方法であって、前記最
大外径のヘリカルギア部の外周面を形成する上下動可能
なダイと、前記ダイ内に位置した前記多段ヘリカルギア
の筒状の内周面を形成する上下動可能なコアロッドと、
前記コアロッドの外側に配置された前記最大外径のヘリ
カルギア部と逆方向の捩れ角を有する最小外径のヘリカ
ルギア部の外周面を形成する上下動可能な下第１パンチ
及び前記多段ヘリカルギアの一端面を形成する下第２パ
ンチと、前記多段ヘリカルギアの他端面を形成する上下
動可能な上パンチとを備え、前記ダイと、下第２パンチ
と、上パンチとを回動可能に設けるとともに前記上パン
チにエアクッションを設けた金型を用い、前記ダイと、
このダイ内に位置した前記コアロッドと、これらダイ及
びコアロッド間に下方から嵌合された前記下第１及び第
２パンチとの間に原料粉末を充填した後、前記ダイに対
して上パンチを下降させることにより、該上パンチをダ
イ及びコアロッド間に上方から嵌合し、さらにダイを最
大外径のヘリカルギアに沿って回動させ上パンチを同方
向に回動させるとともに下第２パンチを逆方向に回動さ
せながら、ダイ、上パンチ及び下第１パンチを下降させ
ることにより原料粉末を圧縮して成形体を形成し、次い
で前記ダイを最大外径のヘリカルギア部に沿って回動さ
せるとともに、下第２パンチを逆方向に回動させなが
ら、ダイ、コアロッド及び下第１パンチを下降させる一
方、上パンチを前記成形体の端面に当接させながら上昇
させることにより成形体を抜き出すことを特徴とする多
段ヘリカルギアの製造方法。 - 【請求項２】 最大外径のヘリカルギア部と最小外径の
ヘリカルギア部とが逆方向の捩れ角を有して外径に相違
する複数のヘリカルギアが径の順に同軸的に並んだ多段
ヘリカルギアを一体的に成形する金型であって、最大外
径のヘリカルギア部の外周面を形成する上下動可能なダ
イと、前記ダイ内に位置した前記多段ヘリカルギアの筒
状の内周面を形成する上下動可能なコアロッドと、前記
コアロッドの外側に配置された前記最大外径のヘリカル
ギア部と逆方向の捩れ角を有する最小外径のヘリカルギ
ア部の外周面を形成する上下動可能な下第１パンチ及び
前記多段ヘリカルギアの一端面を形成する下第２パンチ
と、前記多段ヘリカルギアの他端面を形成する上下動可
能な上パンチとを備え、前記ダイと、下第２パンチと、
上パンチとを回動可能に設けるとともに上パンチにエア
クッションを設けたことを特徴とする多段ヘリカルギア
の粉末成形用金型。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31233096A JP3324110B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 多段ヘリカルギアの製造方法、及びその粉末成形用金型 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31233096A JP3324110B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 多段ヘリカルギアの製造方法、及びその粉末成形用金型 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10156590A JPH10156590A (ja) | 1998-06-16 |
| JP3324110B2 true JP3324110B2 (ja) | 2002-09-17 |
Family
ID=18027947
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31233096A Expired - Fee Related JP3324110B2 (ja) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | 多段ヘリカルギアの製造方法、及びその粉末成形用金型 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3324110B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101932708B1 (ko) * | 2017-07-06 | 2018-12-27 | 주식회사 엔에스티메탈 | 더블 헬리컬 부재의 제조 방법 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114273656B (zh) * | 2021-12-28 | 2024-08-02 | 扬州海昌新材股份有限公司 | 一种新型偏心斜齿轮成型模具 |
-
1996
- 1996-11-22 JP JP31233096A patent/JP3324110B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101932708B1 (ko) * | 2017-07-06 | 2018-12-27 | 주식회사 엔에스티메탈 | 더블 헬리컬 부재의 제조 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10156590A (ja) | 1998-06-16 |
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