JP3368674B2 - 傘歯車の鍛造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の駆動装置等に採
用されるピニオンギヤ等の傘歯車の鍛造方法の改良に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の傘歯車の鍛造方法として、例えば
図１２に示すような方法が知られている。

【０００３】これは、傘歯車の歯面を形成した上型１
Ａ′に設けたポンチ孔３０Ａに上ポンチ３Ａを相対変位
可能に収装し、傘歯車の背面を形成した下型２に同じく
相対変位可能なポンチ３を収装しており、上ポンチ３Ａ
とポンチ３との間で円柱部材により形成されたワーク４
Ａ′を保持し、上型１Ａ′と下型２とを当接することで
キャビティ２０（上型と下型との間で画成される空洞、
以下同じ）を画成する。そして、上ポンチ３Ａとポンチ
３とを互いに近接する方向へ押圧してワーク４Ａ′をキ
ャビティ２０にすえ込んで、図１３に示す傘歯車４０を
成形する両押し型の鍛造方法である。

【０００４】あるいは、図１４に示すように、下型２に
のみポンチ３を備え、上型１に下型２を当接させてから
ポンチ３を上昇させ、一方向からワーク４Ａ′をキャビ
ティ２０へすえ込む片押し型の鍛造方法も知られてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の傘歯車の鍛造方法にあっては、上記図１２に
示す両押し型により成形された傘歯車４０の頂面側（傘
歯車の内端部側の面）には、図１３に示すように上型１
Ａ′のポンチ孔３０Ａとポンチ３Ａとの間隙に起因する
バリ４０Ａが発生するため、切削又は研削加工などによ
ってバリ４０Ａを取るための後処理工程が必要となるだ
けでなく、黒皮仕上げを行うことができない場合があっ
た。

【０００６】また、上記図１４に示す片押し型では傘歯
車４０の頂面にバリ４０Ａが発生するのを防ぐことはで
きるが、ワークの絶対変位量（ストローク量）が大きい
ため、前記両押し型に比して鍛流線（塑性変形に伴うす
べり線）及び肉の張り出しが良好ではなく、図１５に示
すように、傘歯車４０の強度を向上させるために水かき
部４０Ｂ（傘歯車４０の外端部の歯溝を浅く形成した部
分）を設けると、成形の際に割れが発生する場合があ
り、さらに、この片押し型では軸と結合するための内径
穴の加工時にバリの発生を抑制するため、図１６、図１
７に示すように、内径穴５２に対応する位置にテーパー
５１を備えた凹部５０を予め形成することにより内径穴
５２の加工時にバリの発生を防ぐことができるが、この
とき円柱部材のワーク４Ａ′を用いた場合には、図１８
に示すように肉の流れは凹部５０を成形すべく上型１
Ａ′に形成されてテーパー５３を備えた凸部５４に沿わ
ず、欠肉部が発生して円滑な鍛造が行われない場合があ
る。

【０００７】さらに、この片押し型においては、下型２
とポンチ３との間隙に起因して傘歯車４０の背面側に図
１９に示すようなバリ４０Ｃが発生することがあり、バ
リ４０Ｃが突出するとノックアウト時の自動搬送不良や
機械加工工程での引っ掛かりあるいは位置決め不良を誘
発する場合があり、下型２とポンチ３の間隙を縮小すれ
ばバリ４０Ｃの発生を抑制できる一方、下型２とポンチ
３がかじって摺動不良や型寿命の低下を招く場合があっ
た。

【０００８】そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなさ
れたもので、バリの発生を防ぐとともに良好な肉の張り
出しを可能とする傘歯車の鍛造方法を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、傘歯車の
歯面を形成した第一の型と、ポンチ及びワークを相対変
位可能に収装した第二の型との間に画成されたキャビテ
ィ内部へ、ポンチに押圧されたワークをすえ込む傘歯車
の鍛造方法において、前記ワークの一端を前記第二の型
の端面から所定の高さだけ突出させるようにワークをポ
ンチで支持する工程と、前記ワークをポンチで保持しな
がら前記第一の型を前記第二の型の端面へ当接させる第
一の鍛造工程と、前記ポンチを前記第一の型に向けて相
対的に変位させて前記第一及び第二の型との間に画成し
たキャビティへワークをすえ込む第二の鍛造工程とを含
み、 前記第二の型の端面から突出した前記ワークの外径
が前記第二の型に収装された部分の外径より大なる所定
の値に設定される。

【００１０】

【００１１】

【００１２】また、第２の発明は、前記第１の発明にお
いて、前記第二の型の端面から突出した前記ワークの端
部にチャンファを設ける一方、ワークと対峙する前記第
一の型に所定の凸部を設ける。

【００１３】また、第３の発明は、前記第２の発明にお
いて、前記第二の型の端面から突出したワークの端部に
設けたチャンファの角度を３０度以上かつ４５度以下の
所定の値に設定するとともに、このチャンファを備えた
端部外径を前記第一の型に設けた凸部の端部外径以下に
設定する。

【００１４】

【００１５】

【００１６】また、第４の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記すえ込まれたワ
ークが、前記第二の型へ突出する所定の高さの足部を形
成可能な所定の体積を備える。

【００１７】また、第５の発明は、前記第１ないし第３
の発明のいずれかひとつにおいて、前記キャビティ内径
より小さい所定の外径となるような所定の体積を備え
る。

【００１８】

【作用】第１の発明は、ワークの上端を第一の型の端面
から所定の高さに突出させた後、第一の鍛造工程ではポ
ンチでワークを支持する一方、第一の型を第二の型の端
面と当接させるため、第二の型の端面から突出したワー
クは上端から塑性変形を加えられ全長を縮小する一方、
半径方向へ拡大しながらキャビティ内へすえ込まれる。
さらに第二の鍛造工程では、ポンチを第一及び第二の型
に対して軸方向へ相対的に変位させ、第一及び第二の型
で画成したキャビティへワークをすえ込むため、ワーク
は第一の鍛造工程で第一の型に面した一端からすえ込ま
れた後に、第二の鍛造工程で第二の型に収装された他端
からすえ込まれ、キャビティへの肉の張り出しを円滑に
行うことができ、ワークの第二の型の端面から所定の高
さに突出させた部分の外径を第二の型に収装された部分
のワークの外径より大きい所定の外径に設定したため、
第一の型がワークに当接した位置から第一の鍛造工程に
おけるキャビティへのすえ込みを円滑に行うことができ
る。

【００１９】

【００２０】

【００２１】また、第２の発明は、第一の型に形成した
所定の凸部によりすえ込まれた傘歯車の頂面側には凹部
が形成され、このときワークの端部に設けたチャンファ
によって凹部周辺の肉の流れを円滑にすることができ、
欠肉部を生じることなく凹部を成形することが可能とな
る。

【００２２】また、第３の発明は、チャンファの角度を
３０度以上かつ４５度以下の所定の値に設定するととも
に、このチャンファを備えた端部外径を第一の型の凸部
の端部外径以下に設定したため、すえ込みの際の肉の流
れを円滑にすることができ、第一の型に形成した凸部を
備える場合には傘歯車の頂面側で欠肉部が発生するのを
抑制して確実に凹部を成形することができる。

【００２３】

【００２４】

【００２５】また、第４の発明は、前記すえ込まれたワ
ークが、前記第二の型へ突出する所定の高さの足部を形
成可能な所定の体積に設定されたため、足部の突出高さ
に応じてポンチの相対変位量を低減することができ、ポ
ンチと第二の型との間隙への肉の流れを抑制して成形さ
れた傘歯車の背面側にバリが発生するのを防止すること
ができる。

【００２６】また、第５の発明は、前記すえ込まれたワ
ークが、前記キャビティの内径より小さい所定の外径と
なるような所定の体積に設定されたため、ワークが張り
出す外形に応じてポンチの相対変位量を低減することが
でき、ポンチと第二の型との間隙への肉の流れを抑制し
て成形された傘歯車の背面側にバリが発生するのを防止
することができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２８】図１（Ａ）〜（Ｃ）は片押し型の鍛造装置
の要部を示したもので、図１（Ａ）に示すように、第二
の型としての下型２の端面２Ａには円柱部材で構成され
るポンチ３を軸方向へ摺動自由に収装するポンチ孔３０
が開口し、ポンチ３は図示しない駆動手段を備えて下型
２に対して軸方向へ相対変位可能に支持される。

【００２９】第一の型としての上型１は下型２に対して
ポンチ３の軸方向へ相対変位可能に支持されており、下
型２に対向する上型１の端面には傘歯車の所定の歯面及
び頂面を成形する凹部としての歯型２１がポンチ孔３０
と同軸的に形成される。

【００３０】上型１に対向する下型２の端面２Ａには傘
歯車の背面を成形するための凹部２２がポンチ孔３０と
同軸的に形成され、上型１及び下型２の端面が互いに当
接したときに歯型２１と凹部２２との間にキャビティ２
０が画成される。なお、下型２は図示しない床面から所
定の高さに保持される。

【００３１】鍛造を開始するには、まず、上型１を下型
２の端面２Ａから所定の高さまで上方へ変位させてから
ポンチ孔３０へワーク４を収装する。

【００３２】ここでワーク４は図２に示すように、所定
の前処理を施された円柱部材により形成される。ワーク
４の下端面にはポンチ３の上端面に係合する所定の凹部
４１が形成される一方、ワーク４の上端面には平滑な端
面４２を形成し、下端から所定の高さまではポンチ３と
ほぼ等しい外径に形成されるが、この所定の高さから上
端までの間には、所定の外径に増大させた球状部４３を
備えている。

【００３３】ポンチ孔３０に収装されたワーク４は、下
端から所定の高さまでポンチ孔３０に収装される一方、
ワーク４の下端部から所定の位置から上方は外径を増大
させた球状部４３を備えているため、端面４２をポンチ
孔３０の開口端から所定の高さまで突出し、したがって
ワーク４の端面４２は下型２の端面２Ａから所定の高さ
に保持される。

【００３４】次に、ポンチ３でワーク４の下端を支持す
る一方、上型１をワーク４の端面４２に当接する位置ま
で下降させる（図１（Ａ））。

【００３５】ポンチ３を図示しない駆動手段でワーク４
の下端に当接した位置を保持させた状態で、図１（Ｂ）
に示すように上型１に所定の圧力を加え、上型１の端面
を下型２の端面２Ａに当接する位置までさらに下降させ
る。

【００３６】このとき、上型１と下型２との間に閉塞さ
れたキャビティ２０が画成される一方、ワーク４は下端
をポンチ３で、球状部４３をポンチ孔３０の開口端でそ
れぞれ支持されるため、ワーク４は上方、すなわち、端
面４２から上型１に押圧されて全長を収縮させる一方、
ポンチ孔３０に支持された球状部４３は半径を増大する
方向、すなわち、キャビティ２０の内部にすえ込まれて
第一の鍛造工程が行われる。

【００３７】さらに、上型１に加わえた圧力を保持して
上型１の上方への変位を規制した状態で図１（Ｃ）に示
すように、ポンチ３に所定の圧力を加えて上昇させる。

【００３８】ポンチ３の上端に押圧されてワーク４はポ
ンチ孔３０の開口端からキャビティ２０の内部へすえ込
まれ、先にすえ込まれた球状部４３がキャビティ２０の
外周に向けてさらにすえ込まれながらワーク４の肉がキ
ャビティ２０の内周に充填され、ワーク４を所定の傘歯
車に成形する第二の鍛造工程が終了する。

【００３９】このように、ワーク４の上端を下型２の端
面２Ａから所定の高さに突出させた状態でポンチ３によ
り支持しながら、上型１を下型２の端面２Ａと当接する
まで下降させ、ワーク４の上端から塑性変形を加える第
一の鍛造工程と、ワーク４の上端を上型１で係止した状
態でポンチ３を上昇させてワーク４を下方からキャビテ
ィ２０へすえ込む第二の鍛造工程を順次行うようにした
ため、前記両押し型の鍛造と同等の良好な肉の張り出し
を行いながら強度に優れた傘歯車を成形することがで
き、また、上型１を片押し型としたために成形した傘歯
車の頂面にバリを発生することがなくなって、バリ取り
の為の後処理工程を必要とせずに効率良く傘歯車の製造
を行うことが可能となるものである。

【００４０】さらに、下型２の端面２Ａから突出したワ
ーク４に球状部４３を形成したため、先にすえ込まれた
球状部４３がキャビティ２０の外周に向けてさらにすえ
込まれるため、ワーク４の肉はキャビティ２０へ円滑に
充填され、良好な肉の張り出しを行いながら強度に優れ
た傘歯車の成形を促進することができるのである。

【００４１】図３は第２の実施例を示し、上記第１の実
施例におけるポンチ３を所定の位置に保持する一方、下
型２をポンチ３の軸方向へ変位可能に支持した鍛造装置
である。

【００４２】まず、この鍛造装置について説明すると、
ポンチ３は下ハードプレート１１で鉛直方向に立設さ
れ、ポンチ３の上端面は下ハードプレート１１から所定
の高さに保持される。ポンチ孔３０を介してポンチ３を
摺動自由に保持する下型２は下ダイスペーサ６を介して
駆動手段としての油圧発生部８によってポンチ３の軸方
向へ変位可能に支持される。なお、下型２と下ダイスペ
ーサ６はミドルプレート７により結合され、下ダイスペ
ーサ６はベースプレート９によりポンチ３の軸方向で摺
動自由に支持される。

【００４３】一方、上型１Ａは下型２と対向する所定の
位置で上ダイスペーサ５を介して図示しない駆動手段に
よりポンチ３の軸方向に変位可能な上ハードプレート１
０に支持される。ポンチ３と同軸上の上型１Ａには貫通
孔３０Ａが設けられ、この貫通孔３０Ａには上ハードプ
レート１０に支持されたノックアウトピン１２が嵌合
し、このノックアウトピン１２と上型１Ａは一体となっ
てポンチ３の軸方向へ変位する。

【００４４】上型１Ａは前記第１の実施例と同様に所定
の歯型を備える一方、ノックアウトピン１２の下端面は
傘歯車の所定の頂面を形成し、上型１と下型２の当接時
に所定のキャビティ２０を形成する。なお、下型２の端
面２Ａは前記第１の実施例と同様に形成される。

【００４５】前記第１の実施例と同様にして、図３
（Ａ）に示すように上型１Ａを下型２の端面から所定の
高さまで上方へ変位させてポンチ孔３０へワーク４を収
装する。このとき、下型２は端面２Ａからワーク４の上
端面が所定の高さに突出する位置で油圧発生部８により
支持される。

【００４６】次に、図３（Ｂ）に示すように、図示しな
い駆動手段により上ハードプレート１０を下降させ、上
型１Ａ及びノックアウトピン１２がワーク４に当接した
位置から所定の圧力で押圧する一方、下型２は上型１Ａ
が当接するまで下ハードプレート１１から所定の高さに
保持される。そして、上型１Ａが下型２の端面に当接す
る位置まで下降すると、前記第１の実施例における図１
（Ｂ）と同様にしてワーク４の上部がキャビティ２０の
内周へ張り出す第一の鍛造工程が行われる。

【００４７】さらに、上型１Ａと下型２が当接したとき
から図３（Ｃ）に示すように、上ハードプレート１０を
油圧発生部８に抗して上型１Ａを下型２へ押圧、すなわ
ちキャビティ２０を閉塞させた状態で下降させると、ワ
ーク４は相対的に変位するポンチ３の上端面に押圧され
てキャビティ２０の内周へすえ込まれ、前記第１の実施
例における図１（Ｃ）と同様にワーク４の肉がキャビテ
ィ２０の内周に充填されて所定の傘歯車に成形される第
二の鍛造工程が行われる。

【００４８】ここで、上記図３（Ａ）〜（Ｃ）における
上型１Ａ及び下型２の各端面の下ハードプレート１１か
らの距離（高さ）は図４のグラフに示すように変化す
る。

【００４９】上記図３（Ａ）の状態から下降を開始した
上型１Ａは、図４に示すａ点から下ハードプレート１１
に向けて変位し、ｂ点で上型１Ａがワーク４の上端に当
接し、このｂ点から上型１Ａと下型２が当接するｃ点ま
での間でワーク４の上部をキャビティ２０の内周へすえ
込む第一の鍛造工程が行われる。

【００５０】さらに、ｃ点からは上型１Ａ及び下型２は
キャビティ２０を閉塞した状態でｄ点まで同期的に下降
するため、ポンチ３は相対的に上昇してワーク４を下方
からキャビティ２０へすえ込む第二の鍛造工程が行わ
れ、前記第１の実施例と同様にワーク４へ円滑な塑性変
形を加えることにより割れの発生を抑制するとともに、
成形した傘歯車の頂面にバリを発生することがなく効率
良く傘歯車の製造を行うことが可能となる。

【００５１】図５は第３の実施例を示し、上記第２の実
施例において下型２の下降を上型１Ａが当接したｃ点か
ら開始したのに対し、下型２の下降を上型１Ａがワーク
４に当接したｂ点から開始するものであり、その他は前
記第２の実施例と同様である。

【００５２】この場合、下型２が下降する速度は上型１
Ａがワーク４に当接するｂ点から上型１Ａと下型２が当
接するｃ点までは上型１Ａの下降速度より遅い所定値に
設定される一方、ｃ点から成形の終了するｄ点までの間
は下型２の下降速度は上型１Ａと等しく設定され、上型
１Ａがワーク４の上部をキャビティ２０へすえ込む前記
第一の鍛造工程とポンチ３の相対変位によってワーク４
を下方からキャビティ２０にすえ込む第二の鍛造工程が
ほぼ同時に進行するため、両押し型の鍛造方法に等しく
良好な肉の流れを実現することができ、前記従来例のよ
うな歯面に発生する割れを抑制して傘歯車の強度を向上
させることが可能となる。

【００５３】図６、図７は第４の実施例を示し、円柱部
材で構成されるワーク４Ａの一端にテーパー状のチャン
ファ４４を形成する一方、図１６、図１７に示した前記
従来例と同様に傘歯車４０の頂面側に内径穴５２の開口
位置に呼応したテーパー５１を備える凹部５０を成形す
べく、前記従来例の図１８と同様にテーパー５３を備え
る凸部５４を上型１に突設したもので、その他は上記実
施例と同様である。

【００５４】このチャンファ４４は下型２の端面２Ａか
ら突出する側のワーク４Ａの端部をテーパー状に面取形
成したもので、通常の鍛造におけるワーク端部の面取が
約１５度であるのに対し、テーパー角度θを３０度以上
かつ４５度以下の所定値に設定したもので、ワーク４Ａ
の端部外径Ｄ₁は上型１に形成した凸部５４の端部外径
Ｄ₂と同等あるいはＤ₂以下の所定の値に設定される。

【００５５】チャンファ４４を下型２の端面２Ａから所
定の高さに突出させて上記実施例と同様にワーク４Ａを
すえ込むと、チャンファ４４を備えたワーク４Ａは上型
１に形成された凸部５４のテーパー５３に沿って円滑に
肉を流すことが可能となり、図１８に示した従来例のよ
うに欠肉部を生じることなく傘歯車４０の頂面側にテー
パー５１を備えた凹部５０を成形することができ、傘歯
車４０に軸と結合する内径穴５２を加工する際のバリの
発生をテーパー５１で抑制することが可能となって傘歯
車４０の頂面側の機械加工を不要にして製造コストの低
減することができるとともに、傘歯車４０の頂面側を黒
皮仕様で仕上げることができる。

【００５６】鍛造に使用されるワークとしては、長尺材
からの切断材の端面に面取を軽く施して端面形状を矯正
したものが一般的に使用されるが、このようなワークに
おいては前記従来例と同様に欠肉部が発生する。ここ
で、３０度以上かつ４５度以下の所定のテーパー角度θ
で構成されたチャンファ４４を設けるとともに、端部外
径Ｄ₁を上型１に設けた凸部５４の端部外径Ｄ₂以下に設
定することにより傘歯車４０の頂面側の凹部５０へ円滑
に肉を流すことが可能となり、上記のような欠肉部の発
生を防止することができるのである。

【００５７】なお、チャンファ４４のテーパー角度θが
３０度未満の場合には、図２０に示すように上型１のキ
ャビティ２０の上端まで肉が張らず、ワーク４Ａの上端
部は所定の外径に成形されないため前記図１８と同様に
欠肉部が発生してしまう。一方、角度θが４５度を越え
る場合には図２１に示すように、ワーク４Ａの外径は円
柱のワーク４に近似してチャンファ４４を施さない場合
と同様になってしまい、上記と同様に欠肉部を生じるた
め、テーパー角度θは３０度以上４５度以下が好ましい
のである。

【００５８】さらに、チャンファ４４の端部外径Ｄ₁を
上型１に設けた凸部５４の端部外径Ｄ₂より大きく設定
すると、前記図１８と同様に欠肉部を生じて傘歯車４０
の頂面側の凹部５０を円滑に形成できなくなってしまう
ため、チャンファ４４の端部外径Ｄ₁≦端部外径Ｄ₂とす
るのである。

【００５９】図８、図９はそれぞれ第５、第６の実施例
を示し、ワーク４Ｃは前記第４実施例のワーク４Ｂの下
端にポンチ３と係合可能な凹部４１を形成したもので、
ワーク４Ｄは前記第１実施例におけるワーク４にチャン
ファ４４を形成したもので、前記第４実施例と同様に傘
歯車４０の頂面側へ凹部５０を円滑に形成することがで
き、頂面側の機械加工を省略して製造コストの低減を推
進することができる。

【００６０】図１０は第７の実施例を示し、図１０
（Ａ）に示すワーク４Ｂは前記第４実施例におけるワー
ク４Ａの下端に所定の角度θでテーパー状のチャンファ
４４′を鍛造により予め形成したもので、図１０（Ｂ）
に示すワーク４Ｂ′は同じく所定の角度θ及びワーク４
Ｂ′の外径Ｄ₀に応じた端部外径となるような円弧状の
チャンファ４４”を同じく下端側に鍛造によって予め形
成したもので、その他の構成は前記第４実施例と同様で
ある。

【００６１】チャンファ４４′、４４”はそれぞれ予め
鍛造により所定の加工硬化を施されたものであり、これ
らワーク４Ｂ、４Ｂ′により鍛造を行う際には前記実施
例と同様にチャンファ４４を下型２の端面から突出する
一方、チャンファ４４′、４４”をポンチ孔３０に収装
して第一及び第二の鍛造工程を行う。

【００６２】ポンチ３で押圧保持されたワーク４Ａの下
端のチャンファ４４′、４４”とポンチ孔３０の内周と
の間には空間が形成されるため、ワーク４Ｂがすえ込ま
れる際にはこの空間によってポンチ３とポンチ孔３０と
の間へ肉が流れるのを抑制し、前記従来例の図１９に示
したような傘歯車４０の背面側にバリ４０Ｃが発生する
のを防止することができ、加工硬化を施すことによって
さらに肉の流れを抑制してバリ４０Ｃの発生を確実に防
ぐことが可能となるのである。

【００６３】成形された傘歯車４０は背面側にバリを形
成していないため、前記従来例のようなノックアウト時
の飛び跳ねや食いつき及び自動搬送時の不良や機械加工
工程での引っ掛かり、位置決め不良を排除して生産効率
を向上させることができ、また、前記従来例のようにポ
ンチ３とポンチ孔３０との間隙を縮小する必要がなくな
って下型２及びポンチ３の耐久性を確保することができ
るのである。

【００６４】なお、チャンファ４４′、４４”の加工硬
化は鍛造に限定されることはなく、塑性加工後に熱処
理、ショットピーニング等によって施してもよい。

【００６５】図１１は第８の実施例を示し、傘歯車４０
の背面側に所定の高さＬ₁の足部４５を形成するよう上
記実施例に比してワーク４の体積を増大させたもので、
ワーク４の体積の増大に伴って前記実施例に比してポン
チ３の相対ストロークを減少することができる。

【００６６】ポンチ３の相対ストロークを減少すること
でポンチ３とポンチ孔３０との間隙を縮小することなく
傘歯車４０の背面側に発生するバリを抑制することがで
き、前記第７実施例と同様に自動搬送時の不良や機械加
工工程での引っ掛かりや位置決め不良を排除して生産効
率を向上させることができるとともに、下型２及びポン
チ３の耐久性を確保することができるのである。

【００６７】第９の実施例としては図１１に示すよう
に、キャビティ２０内にすえ込まれたワーク４の外径張
り出し量Ｄ₃、すなわち、傘歯車４０の外径がキャビテ
ィ２０の内径未満となるように上記第１ないし第７の実
施例に比してワーク４の体積を減少させたものである。
なお、この外径張り出し量Ｄ₃は成形された傘歯車４０
の歯当たり強度を確保可能な所定値以上に設定される。

【００６８】ワーク４の体積及び外径張り出し量Ｄ₃の
減少に伴ってポンチ３の相対ストロークが減少し、前記
第８実施例と同様にポンチ３とポンチ孔３０との間隙を
縮小することなく傘歯車４０の背面側に発生するバリを
抑制することができ、自動搬送時の不良や機械加工工程
での引っ掛かりや位置決め不良を排除して生産効率を向
上させることができるとともに、下型２及びポンチ３の
耐久性を確保することができ、さらに、ワーク４の体積
減少によって製造コストを低減することが可能となる。

【００６９】なお、上記第７ないし第９実施例を前記従
来例に示したような両押し型の鍛造に適用しても良く、
上記と同様にして傘歯車４０の背面側に発生するバリを
効果的に抑制して生産効率を向上することができる。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように第１の発明は、ワー
クは第一の鍛造工程において第一の型に面した一端から
すえ込まれた後に、第二の鍛造工程において第二の型に
面した他端からすえ込まれるため、肉の張り出しを円滑
におこなうことができ、割れの発生を抑制して強度の高
い傘歯車を成形するとともに、第一の型にポンチを収装
する必要がなくなって傘歯車の頂面側にバリを生じるこ
となく成形することが可能となり、頂面側の機械加工工
程を不要にして生産効率を向上させることができる。ま
た、ワークの外径を第二の型の端面から所定の高さに突
出させた部分を第二の型に収装された部分より大きい所
定の外径に設定したため、第一の型がワークに当接した
位置からの肉の張り出しを円滑に行うことが可能となっ
て、割れの発生を抑制して強度の高い傘歯車を成形する
ことが可能となる。

【００７１】

【００７２】

【００７３】また、第２の発明は、前記第二の型の端面
から突出した前記ワークの端部にチャンファを設ける一
方、ワークと対峙する前記第一の型に所定の凸部を設
け、ワークの端部に設けたチャンファによって傘歯車の
頂面側へ欠肉部を生じることなく凹部を円滑に成形する
ことができ、この凹部内周に軸を挿通する内径穴を形成
すことにより頂面側のバリの発生を抑制することが可能
となって、頂面側の機械加工を不要にして生産効率の向
上及び製造コストの低減を推進することができる。

【００７４】また、第３の発明は、前記第二の型の端面
から突出したワークの端部に設けたチャンファの角度を
３０度以上かつ４５度以下の所定の値に設定するととも
に、このチャンファを備えた端部外径を前記第一の型に
設けた凸部の端部外径以下に設定したため、すえ込みの
際の肉の流れを円滑にすることができ、前記第一の型に
凸部を備えて傘歯車の頂面側に凹部を成形する場合には
欠肉部が発生するのを抑制して確実に凹部を成形するこ
とができ、良好な肉の張り出しを実現することができ
る。

【００７５】

【００７６】

【００７７】また、第４の発明は、前記すえ込まれたワ
ークが、前記第二の型へ突出する所定の高さの足部を形
成可能な所定の体積を備え、ポンチの相対変位量を低減
することでポンチと第二の型との間隙への肉の流れを抑
制し、成形された傘歯車の背面側にバリが発生するのを
防止することができ、ノックアウト時の跳びはねや食い
付きを抑制するとともに、自動搬送時の搬送不良や機械
加工時の引っ掛かりあるいは位置決め不良を抑制して生
産効率を向上させることが可能となる。

【００７８】また、第５の発明は、前記すえ込まれたワ
ークが、キャビティの内径より小さい所定の外径となる
ような所定の体積を備え、ポンチの相対変位量を低減す
ることでポンチと第二の型との間隙への肉の流れを抑制
し、成形された傘歯車の背面側にバリが発生するのを防
止することができ、さらに、ワークの体積の減少により
製造コストの低減を推進することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す工程説明図である。

【図２】ワークを示す断面図である。

【図３】第２の実施例を示す鍛造装置の動作を示す概略
図である。

【図４】図３（Ａ）〜（Ｃ）の各工程に対応した上型及
び下型の変位を示すグラフである。

【図５】第３の実施例を示す上型及び下型の変位を示す
グラフである。

【図６】第４の実施例を示すワークの断面図である。

【図７】同じく上型の断面図である。

【図８】第５の実施例を示すワークの断面図である。

【図９】第６の実施例を示すワークの断面図である。

【図１０】第７の実施例を示すワークの断面図である。

【図１１】第８及び第９の実施例を示すワークの張り出
し外形または足部の長さを示す概略図である。

【図１２】従来例を示す傘歯車の鍛造方法の一工程を示
す概略図である。

【図１３】図１２の方法により形成した傘歯車を示す断
面図である。

【図１４】従来例を示す傘歯車の鍛造方法の一工程を示
す図である。

【図１５】図１４の方法により形成した傘歯車を示す断
面図である。

【図１６】凹部を備えた傘歯車を示す断面図である。

【図１７】同じく内径穴と凹部との関係を示す断面図で
ある。

【図１８】同じく上型に設けた凸部とワークの肉の流れ
の関係を示す断面図である。

【図１９】背面側に形成されたバリを示す傘歯車の断面
図である。

【図２０】チャンファの角度θが３０度未満の場合の鍛
造の様子を示す説明図である。

【図２１】チャンファの角度θが４５度を越える場合を
示す説明図である。

【符号の説明】

１ 上型 ２ 下型 ３ ポンチ ４ ワーク ２０ キャビティ ４３ 球状部 ４４ チャンファ ４５ 足部 ５４ 凸部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−126940（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−285117（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−251128（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−236937（ＪＰ，Ａ) 特公 昭62−24171（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B21J 1/00 - 13/14 B21J 17/00 - 19/04 B21K 1/00 - 31/00

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】傘歯車の歯面を形成した第一の型と、ポン
   チ及びワークを相対変位可能に収装した第二の型との間
   に画成されたキャビティ内部へ、ポンチに押圧されたワ
   ークをすえ込む傘歯車の鍛造方法において、前記ワーク
   の一端を前記第二の型の端面から所定の高さだけ突出さ
   せるようにワークをポンチで支持する工程と、前記ワー
   クをポンチで保持しながら前記第一の型を前記第二の型
   の端面へ当接させる第一の鍛造工程と、前記ポンチを前
   記第一の型に向けて相対的に変位させて前記第一及び第
   二の型との間に画成したキャビティへワークをすえ込む
   第二の鍛造工程とを含み、 前記第二の型の端面から突出した前記ワークの外径が前
   記第二の型に収装された部分の外径より大なる所定の値
   に設定された ことを特徴とする傘歯車の鍛造方法。
2. 【請求項２】前記第二の型の端面から突出した前記ワー
   クの端部にチャンファを設ける一方、ワークと対峙する
   前記第一の型に所定の凸部を設けたことを特徴とする請
   求項１に記載の傘歯車の鍛造方法。
3. 【請求項３】前記第二の型の端面から突出したワークの
   端部に設けたチャンファの角度を３０度以上かつ４５度
   以下の所定の値に設定するとともに、このチャンファを
   備えた端部外径を前記第一の型に設けた凸部の端部外径
   以下に設定したことを特徴とする請求項２に記載の傘歯
   車の鍛造方法。
4. 【請求項４】前記すえ込まれたワークが、前記第二の型
   へ突出する所定の高さの足部を形成可能な所定の体積を
   備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいず
   れかひとつに記載の傘歯車の鍛造方法。
5. 【請求項５】前記すえ込まれたワークが、前記キャビテ
   ィ内径より小さい所定の外径となるような所定の体積を
   備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいず
   れかひとつに記載の傘歯車の鍛造方法。