JP3515060B2 - 冷間鍛造方法及びその装置 - Google Patents
冷間鍛造方法及びその装置Info
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- JP3515060B2 JP3515060B2 JP2000287938A JP2000287938A JP3515060B2 JP 3515060 B2 JP3515060 B2 JP 3515060B2 JP 2000287938 A JP2000287938 A JP 2000287938A JP 2000287938 A JP2000287938 A JP 2000287938A JP 3515060 B2 JP3515060 B2 JP 3515060B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ピニオンギヤやヘ
リカルギヤ等の加工に適した冷間鍛造方法及びその装置
に関するものである。
リカルギヤ等の加工に適した冷間鍛造方法及びその装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、ピニオンギヤやヘリカルギヤ等に
おいては、その歯部の形状が複雑であり、機械加工によ
り製造するには加工時間が長く、コストも高くなること
から冷間鍛造により製造することが行われている。そこ
で、大径の円柱部にギヤ部を形成したヘリカルピニオン
ギヤ等の場合には、ギヤ部の基部の形状の精度を出しに
くいことから、この部分の精度を向上させるために、特
開平７−３０８７２９号公報や特開平７−３１０８０７
号公報に見られるように、ギヤ部の基部に肉盛り部を形
成して素材の流れを良くするようにした配慮がなされて
いる。また、特開平１１−１０２７４号公報にも、ギヤ
部の基部に膨出部を形成して歯面の精度を高めるように
した技術が開示されている。
おいては、その歯部の形状が複雑であり、機械加工によ
り製造するには加工時間が長く、コストも高くなること
から冷間鍛造により製造することが行われている。そこ
で、大径の円柱部にギヤ部を形成したヘリカルピニオン
ギヤ等の場合には、ギヤ部の基部の形状の精度を出しに
くいことから、この部分の精度を向上させるために、特
開平７−３０８７２９号公報や特開平７−３１０８０７
号公報に見られるように、ギヤ部の基部に肉盛り部を形
成して素材の流れを良くするようにした配慮がなされて
いる。また、特開平１１−１０２７４号公報にも、ギヤ
部の基部に膨出部を形成して歯面の精度を高めるように
した技術が開示されている。
【０００３】そこで、ヘリカルピニオンギヤの製造は、
一般的には切削又は鍛造により行われているが、それを
冷間鍛造で行っている従来の一般的な方法を図４乃至図
６に基づいて説明する。まず、ダイ１に円柱成形部２と
歯型部３とよりなる成形部４を形成し、この成形部４の
円柱成形部２に円柱状の素材料５を挿入し、前記成形部
４の歯型部３の端部にノックアウト６を位置させて前記
素材料５の他端部をパンチ７により押圧する。これによ
り、素材料５は成形部４内で流動し、図５に示すよう
に、ダイ１中の成形部４内で図６に示されるようなヘリ
カルピニオンギヤ８として成形される。この場合、ヘリ
カルピニオンギヤ８とノックアウト６との間には、空間
９が残されている。この状態でノックアウト６を回転さ
せながら押し上げることにより、ヘリカルピニオンギヤ
８はダイ１から上方へ取り出される。
一般的には切削又は鍛造により行われているが、それを
冷間鍛造で行っている従来の一般的な方法を図４乃至図
６に基づいて説明する。まず、ダイ１に円柱成形部２と
歯型部３とよりなる成形部４を形成し、この成形部４の
円柱成形部２に円柱状の素材料５を挿入し、前記成形部
４の歯型部３の端部にノックアウト６を位置させて前記
素材料５の他端部をパンチ７により押圧する。これによ
り、素材料５は成形部４内で流動し、図５に示すよう
に、ダイ１中の成形部４内で図６に示されるようなヘリ
カルピニオンギヤ８として成形される。この場合、ヘリ
カルピニオンギヤ８とノックアウト６との間には、空間
９が残されている。この状態でノックアウト６を回転さ
せながら押し上げることにより、ヘリカルピニオンギヤ
８はダイ１から上方へ取り出される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このように冷間鍛造に
より成形されたヘリカルピニオンギヤ８は、円柱部１０
とギヤ部１１とよりなっているが、円柱部１０とギヤ部
１１との接続個所、すなわち、ギヤ部１１の基部１２に
欠肉が発生し易いのが第一の問題点であり、また、ギヤ
部１１の先端部１３がだれるというのが第二の問題点で
ある。
より成形されたヘリカルピニオンギヤ８は、円柱部１０
とギヤ部１１とよりなっているが、円柱部１０とギヤ部
１１との接続個所、すなわち、ギヤ部１１の基部１２に
欠肉が発生し易いのが第一の問題点であり、また、ギヤ
部１１の先端部１３がだれるというのが第二の問題点で
ある。
【０００５】そこで、ギヤ部１１の基部１２に欠肉が発
生し易いという第一の問題点を解決するために、前述の
ように、特開平７−３０８７２９号公報や特開平７−３
１０８０７号公報に見られるように、ギヤ部１１の基部
１２に肉盛り部を形成して素材の流れを良くするように
した配慮がなされ、また、特開平１１−１０２７４号公
報にも、ギヤ部１１の基部１２に膨出部を形成して歯面
の精度を高めるようにすることが行われているものであ
る。しかしながら、このような対策は、ギヤ部１１の基
部１２に肉盛り部や膨出部が存在することであり、実質
的に有効な歯面範囲を減少させているものである。
生し易いという第一の問題点を解決するために、前述の
ように、特開平７−３０８７２９号公報や特開平７−３
１０８０７号公報に見られるように、ギヤ部１１の基部
１２に肉盛り部を形成して素材の流れを良くするように
した配慮がなされ、また、特開平１１−１０２７４号公
報にも、ギヤ部１１の基部１２に膨出部を形成して歯面
の精度を高めるようにすることが行われているものであ
る。しかしながら、このような対策は、ギヤ部１１の基
部１２に肉盛り部や膨出部が存在することであり、実質
的に有効な歯面範囲を減少させているものである。
【０００６】つぎに、ギヤ部１１の先端部１３がだれる
という第二の問題点に関しては、そのギヤ部１１の先端
部１３を機械加工により切断して使用しないという対策
がとられている。そのため、折角成形した部分の有効利
用を図ることができず、無駄な成形をしていることにな
る。
という第二の問題点に関しては、そのギヤ部１１の先端
部１３を機械加工により切断して使用しないという対策
がとられている。そのため、折角成形した部分の有効利
用を図ることができず、無駄な成形をしていることにな
る。
【０００７】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、各部の成形精度を高めることができ、かつ、わず
かな仕上作業だけで使用することができる製品を得るこ
とができる冷間鍛造方法及びその装置を提供することを
目的とする。
ので、各部の成形精度を高めることができ、かつ、わず
かな仕上作業だけで使用することができる製品を得るこ
とができる冷間鍛造方法及びその装置を提供することを
目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
円柱形成部と歯型部とよりなる成形部が形成されたダイ
の前記円柱形成部に素材料を挿入し、前記ダイの前記円
柱部中に挿入された素材料を、前記ダイに対して回転し
前記円柱形成部から挿入されたパンチと前記歯型部に回
転して挿入されたノックアウトとにより所定の加圧力を
もってサンドイッチし、このサンドイッチした状態で前
記パンチを回転駆動させながらそのパンチにノックアウ
ト加圧力と成形加圧力との和よりも大きい軸方向の加圧
力を付与し、これによって前記パンチ及び前記ノックア
ウトが回転しながら移動することで前記素材料がヘリカ
ルピニオンギヤとして形成されるようにした。
円柱形成部と歯型部とよりなる成形部が形成されたダイ
の前記円柱形成部に素材料を挿入し、前記ダイの前記円
柱部中に挿入された素材料を、前記ダイに対して回転し
前記円柱形成部から挿入されたパンチと前記歯型部に回
転して挿入されたノックアウトとにより所定の加圧力を
もってサンドイッチし、このサンドイッチした状態で前
記パンチを回転駆動させながらそのパンチにノックアウ
ト加圧力と成形加圧力との和よりも大きい軸方向の加圧
力を付与し、これによって前記パンチ及び前記ノックア
ウトが回転しながら移動することで前記素材料がヘリカ
ルピニオンギヤとして形成されるようにした。
【０００９】従って、素材料はパンチとノックアウトと
によりサンドイッチされて大きな圧縮力を受けながら軸
方向に移動するとともにパンチが回転して成形されるた
め、ギヤ部のねじれ角が大きくてもダイの型形状に正確
に沿った成形が行われ、精度の高い製品を得ることがで
きるものである。
によりサンドイッチされて大きな圧縮力を受けながら軸
方向に移動するとともにパンチが回転して成形されるた
め、ギヤ部のねじれ角が大きくてもダイの型形状に正確
に沿った成形が行われ、精度の高い製品を得ることがで
きるものである。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の冷
間鍛造方法において、ノックアウトは軸心を中心にして
回転するように設けられている。
間鍛造方法において、ノックアウトは軸心を中心にして
回転するように設けられている。
【００１１】従って、成形時のパンチにより付与される
回転力がノックアウト側でも抵抗のない状態となり、形
状が複雑なヘリカルピニオンギヤの成形も問題なく行う
ことができるものである。
回転力がノックアウト側でも抵抗のない状態となり、形
状が複雑なヘリカルピニオンギヤの成形も問題なく行う
ことができるものである。
【００１２】請求項３記載の発明は、円柱形成部と歯型
部とよりなる成形部が形成されたダイと、このダイの前
記歯型部に回転自在に嵌合して軸方向に移動するノック
アウトと、前記ダイの前記円柱部に回転自在に嵌合して
軸方向に移動するパンチと、このパンチに回転力を付与
する回転力付与手段と、を具備し、前記ダイの前記円柱
部中に挿入された素材料を前記パンチと前記ノックアウ
トとで所定の加圧力をもってサンドイッチした状態で、
前記パンチを前記回転力付与手段によって回転駆動させ
ながらそのパンチにノックアウト加圧力と成形加圧力と
の和よりも大きい軸方向の加圧力を付与し、これによっ
て前記パンチ及び前記ノックアウトが回転しながら移動
することで前記素材料がヘリカルピニオンギヤとして形
成されるようにした。
部とよりなる成形部が形成されたダイと、このダイの前
記歯型部に回転自在に嵌合して軸方向に移動するノック
アウトと、前記ダイの前記円柱部に回転自在に嵌合して
軸方向に移動するパンチと、このパンチに回転力を付与
する回転力付与手段と、を具備し、前記ダイの前記円柱
部中に挿入された素材料を前記パンチと前記ノックアウ
トとで所定の加圧力をもってサンドイッチした状態で、
前記パンチを前記回転力付与手段によって回転駆動させ
ながらそのパンチにノックアウト加圧力と成形加圧力と
の和よりも大きい軸方向の加圧力を付与し、これによっ
て前記パンチ及び前記ノックアウトが回転しながら移動
することで前記素材料がヘリカルピニオンギヤとして形
成されるようにした。
【００１３】請求項４記載の発明は、請求項３記載の冷
間鍛造装置において、パンチケースにパンチスリーブを
回転自在に取り付け、このパンチスリーブにパンチを回
転方向固定的に取り付け、前記パンチスリーブに設けら
れた歯車にラックを噛み合わせて回転力付与手段を形成
したことを特徴とする。
間鍛造装置において、パンチケースにパンチスリーブを
回転自在に取り付け、このパンチスリーブにパンチを回
転方向固定的に取り付け、前記パンチスリーブに設けら
れた歯車にラックを噛み合わせて回転力付与手段を形成
したことを特徴とする。
【００１４】請求項５記載の発明は、請求項３記載の冷
間鍛造装置において、パンチ先端に素材料に食い付く異
形部を形成したことを特徴とする。
間鍛造装置において、パンチ先端に素材料に食い付く異
形部を形成したことを特徴とする。
【００１５】請求項６記載の発明は、請求項３記載の冷
間鍛造装置において、ノックアウトはスラストベアリン
グにより保持されていることを特徴とする。
間鍛造装置において、ノックアウトはスラストベアリン
グにより保持されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態を図１乃至
図３に基づいて説明する。まず、下部基台１４には、そ
の上方からダイ１５、プレート１６、１７、１８がそれ
ぞれ積層して一体的に組み立てられている。前記ダイ１
５には、円柱成形部１９と歯型部２０とよりなる成形部
２１が形成されている。前記歯型部２０は、所定のねじ
れ角が設定されており、ヘリカル状に形成されている。
前記プレート１６には、前記歯型部２０と同様な歯型２
２が形成されている。また、前記プレート１７には、前
記歯型２２の径よりもその直径が大きい円形の摺動孔２
３が形成されている。さらに、前記プレート１８には、
前記摺動孔２３と軸心を合わせてその摺動孔２３より小
径の摺動ガイド孔２４が形成されている。
図３に基づいて説明する。まず、下部基台１４には、そ
の上方からダイ１５、プレート１６、１７、１８がそれ
ぞれ積層して一体的に組み立てられている。前記ダイ１
５には、円柱成形部１９と歯型部２０とよりなる成形部
２１が形成されている。前記歯型部２０は、所定のねじ
れ角が設定されており、ヘリカル状に形成されている。
前記プレート１６には、前記歯型部２０と同様な歯型２
２が形成されている。また、前記プレート１７には、前
記歯型２２の径よりもその直径が大きい円形の摺動孔２
３が形成されている。さらに、前記プレート１８には、
前記摺動孔２３と軸心を合わせてその摺動孔２３より小
径の摺動ガイド孔２４が形成されている。
【００１７】ついで、前記摺動ガイド孔２４には、図示
しない駆動機構に連結されたノックアウトピン２５が摺
動自在に嵌合されている。また、前記プレート１８の上
面には、前記摺動孔２３の直径よりも前記摺動ガイド孔
２４の直径の方が小さいことにより、受け段部２６が形
成されており、この受け段部２６で受けられるように、
スラストベアリング２７が設けられている。このスラス
トベアリング２７は前記摺動ガイド孔２４の内部を上下
方向に摺動自在に設けられている。そして、前記スラス
トベアリング２７の上部には、ノックアウト２８が同軸
的に設けられている。このノックアウト２８の上部に
は、前記歯型２２に嵌合する歯型軸２９が形成されてお
り、回転しながら上下動するように設けられている。そ
して、その歯型軸２９の先端は、前記ダイ１５の歯型部
２０にまで達している。
しない駆動機構に連結されたノックアウトピン２５が摺
動自在に嵌合されている。また、前記プレート１８の上
面には、前記摺動孔２３の直径よりも前記摺動ガイド孔
２４の直径の方が小さいことにより、受け段部２６が形
成されており、この受け段部２６で受けられるように、
スラストベアリング２７が設けられている。このスラス
トベアリング２７は前記摺動ガイド孔２４の内部を上下
方向に摺動自在に設けられている。そして、前記スラス
トベアリング２７の上部には、ノックアウト２８が同軸
的に設けられている。このノックアウト２８の上部に
は、前記歯型２２に嵌合する歯型軸２９が形成されてお
り、回転しながら上下動するように設けられている。そ
して、その歯型軸２９の先端は、前記ダイ１５の歯型部
２０にまで達している。
【００１８】ついで、上型には、図示しない駆動機構に
連結されたパンチユニット３１が上下方向に摺動自在に
設けられている。このパンチユニット３１は、ケース３
２を備えている。このケース３２の上面３３は平坦に形
成された受け部３４とされ、その中心には、前記上面３
３と同一平面に位置させたスラストベアリング３５が取
り付けられている。そして、前記ケース３２には、スラ
ストベアリング３６で回転自在に取り付けられたパンチ
スリーブ３７が前記スラストベアリング３６の下面に当
接させて設けられている。このパンチスリーブ３７に
は、固定ピン３８で周り止めされてパンチ３９が取り付
けられている。このパンチ３９は、前記ダイ１５の成形
部２１に嵌まり込んでいるものであり、その先端部に
は、加工すべき素材料４０に食い込む異形部４１が突出
形成されている。この異形部４１は、スプライン、楕
円、４角状突起、６角状突起等が採用される。
連結されたパンチユニット３１が上下方向に摺動自在に
設けられている。このパンチユニット３１は、ケース３
２を備えている。このケース３２の上面３３は平坦に形
成された受け部３４とされ、その中心には、前記上面３
３と同一平面に位置させたスラストベアリング３５が取
り付けられている。そして、前記ケース３２には、スラ
ストベアリング３６で回転自在に取り付けられたパンチ
スリーブ３７が前記スラストベアリング３６の下面に当
接させて設けられている。このパンチスリーブ３７に
は、固定ピン３８で周り止めされてパンチ３９が取り付
けられている。このパンチ３９は、前記ダイ１５の成形
部２１に嵌まり込んでいるものであり、その先端部に
は、加工すべき素材料４０に食い込む異形部４１が突出
形成されている。この異形部４１は、スプライン、楕
円、４角状突起、６角状突起等が採用される。
【００１９】また、前記ケース３２の下方には、パンチ
ケース４２が固定され、このパンチケース４２には、ス
ラスト・ニードルベアリング４３、アンギュラーベアリ
ング４４、ニードルベアリング４５が取り付けられ、こ
れらのスラスト・ニードルベアリング４３及びニードル
ベアリング４５により前記パンチスリーブ３７は前記パ
ンチケース４２に回転自在に保持されている。さらに、
前記パンチケース４２には、その中間に一方向に開口し
た切欠４６が形成されており、この切欠４６内に位置さ
せて前記パンチケース４２には、回転力付与手段４７の
一部となる歯車４８が固定ピン４８ａにより回転方向固
定的に設けられている。この歯車４８には、図示しない
駆動機構により水平方向に往復動するラック４９が噛み
合わされており、前記歯車４８とともに回転力付与手段
４７が形成されている。このラック４９を駆動する方法
としては、油圧モータ、シリンダ、カム等が利用され
る。
ケース４２が固定され、このパンチケース４２には、ス
ラスト・ニードルベアリング４３、アンギュラーベアリ
ング４４、ニードルベアリング４５が取り付けられ、こ
れらのスラスト・ニードルベアリング４３及びニードル
ベアリング４５により前記パンチスリーブ３７は前記パ
ンチケース４２に回転自在に保持されている。さらに、
前記パンチケース４２には、その中間に一方向に開口し
た切欠４６が形成されており、この切欠４６内に位置さ
せて前記パンチケース４２には、回転力付与手段４７の
一部となる歯車４８が固定ピン４８ａにより回転方向固
定的に設けられている。この歯車４８には、図示しない
駆動機構により水平方向に往復動するラック４９が噛み
合わされており、前記歯車４８とともに回転力付与手段
４７が形成されている。このラック４９を駆動する方法
としては、油圧モータ、シリンダ、カム等が利用され
る。
【００２０】このような構成において、成形部２１の円
柱成形部１９に円柱状の素材料４０を挿入し、前記成形
部２１の歯型部２０に回転して挿入されたノックアウト
２８を前記素材料４０の端部に当接させて前記素材料４
０の他端部を図２(ａ)に示すようにパンチ３９により押
圧する。この時、ノックアウト２８は、スラストベアリ
ング２７が受け段部２６で受けられており、パンチ３９
に下向きの加圧力が加えられることにより、素材料４０
には、図２(ｂ)に示すように所定の加圧力が加えられて
いることになる。この状態で、さらにパンチ３９に加工
加圧力を加えると、素材料４０は成形部２１内で流動
し、図２(ｃ)に示すように、ダイ１５中の成形部２１内
で図３に示されるようなヘリカルピニオンギヤ５０とし
て成形される。この場合、ノックアウト２８は所定の押
圧力を持って素材料４０に当接しているものであり、パ
ンチ３９には、ノックアウト２８の加圧力と成形加圧力
との和よりも大きな加圧力が付与されている。そのた
め、ノックアウト２８は、最初に位置していた位置より
下降した状態まで移動して成形が完了する。しかも、冷
間鍛造時には、パンチ３９及びノックアウト２８は回転
しながら軸方向に移動するものであり、両者の間隔も相
対的に変化する。この時、パンチ３９の先端に形成され
た異形部４１が素材料４０に食い込んでパンチ３９と素
材料４０とは回転方向に固定的に一体化されるため、ラ
ック４９による回転力付与手段４７でパンチ３９に与え
た回転角が正確に素材料４０に伝達され、精度の高い加
工がなされる。従って、成形が終了するまで、ヘリカル
ピニオンギヤ５０の上端及び下端にパンチ３９とノック
アウト２８とが図２(ｄ)に示すように当接していること
になる。この状態で、パンチ３９とヘリカルピニオンギ
ヤ５０及びノックアウト２８は、サンドイッチのまま逆
回転をしながら上昇し、図２(ｅ)に示すようにヘリカル
ギヤ成形開始点に戻った時点で逆回転停止させ、パンチ
３９はさらに上昇して図２(ｆ)に示すように製品をダイ
１５から取り出す。
柱成形部１９に円柱状の素材料４０を挿入し、前記成形
部２１の歯型部２０に回転して挿入されたノックアウト
２８を前記素材料４０の端部に当接させて前記素材料４
０の他端部を図２(ａ)に示すようにパンチ３９により押
圧する。この時、ノックアウト２８は、スラストベアリ
ング２７が受け段部２６で受けられており、パンチ３９
に下向きの加圧力が加えられることにより、素材料４０
には、図２(ｂ)に示すように所定の加圧力が加えられて
いることになる。この状態で、さらにパンチ３９に加工
加圧力を加えると、素材料４０は成形部２１内で流動
し、図２(ｃ)に示すように、ダイ１５中の成形部２１内
で図３に示されるようなヘリカルピニオンギヤ５０とし
て成形される。この場合、ノックアウト２８は所定の押
圧力を持って素材料４０に当接しているものであり、パ
ンチ３９には、ノックアウト２８の加圧力と成形加圧力
との和よりも大きな加圧力が付与されている。そのた
め、ノックアウト２８は、最初に位置していた位置より
下降した状態まで移動して成形が完了する。しかも、冷
間鍛造時には、パンチ３９及びノックアウト２８は回転
しながら軸方向に移動するものであり、両者の間隔も相
対的に変化する。この時、パンチ３９の先端に形成され
た異形部４１が素材料４０に食い込んでパンチ３９と素
材料４０とは回転方向に固定的に一体化されるため、ラ
ック４９による回転力付与手段４７でパンチ３９に与え
た回転角が正確に素材料４０に伝達され、精度の高い加
工がなされる。従って、成形が終了するまで、ヘリカル
ピニオンギヤ５０の上端及び下端にパンチ３９とノック
アウト２８とが図２(ｄ)に示すように当接していること
になる。この状態で、パンチ３９とヘリカルピニオンギ
ヤ５０及びノックアウト２８は、サンドイッチのまま逆
回転をしながら上昇し、図２(ｅ)に示すようにヘリカル
ギヤ成形開始点に戻った時点で逆回転停止させ、パンチ
３９はさらに上昇して図２(ｆ)に示すように製品をダイ
１５から取り出す。
【００２１】このように冷間鍛造により成形されたヘリ
カルピニオンギヤ５０は、円柱部５１とギヤ部５２とよ
りなっているが、円柱部５１とギヤ部５２との接続個
所、すなわち、ギヤ部５２の基部５３の成形も角部にい
たるまで正確に成形されており、また、ギヤ部５２は、
その先端部５４までだれることなく正確に成形される。
特に、ギヤ部５２のねじれ角が、従来の方法であると、
３０°が限界であるが、パンチ３９を回転させることに
より３０°以上の加工を可能とした。
カルピニオンギヤ５０は、円柱部５１とギヤ部５２とよ
りなっているが、円柱部５１とギヤ部５２との接続個
所、すなわち、ギヤ部５２の基部５３の成形も角部にい
たるまで正確に成形されており、また、ギヤ部５２は、
その先端部５４までだれることなく正確に成形される。
特に、ギヤ部５２のねじれ角が、従来の方法であると、
３０°が限界であるが、パンチ３９を回転させることに
より３０°以上の加工を可能とした。
【００２２】このようにして成形されたヘリカルピニオ
ンギヤ５０は、先端部５４の端面を仕上げる程度の機械
加工を行うだけで製品として完成する。しかも、全体に
わたってその形状及び寸法は正確であり、特に、ギヤ部
５２の基部５３の形状も正確である。
ンギヤ５０は、先端部５４の端面を仕上げる程度の機械
加工を行うだけで製品として完成する。しかも、全体に
わたってその形状及び寸法は正確であり、特に、ギヤ部
５２の基部５３の形状も正確である。
【００２３】なお、前記実施の形態においては、ヘリカ
ルピニオンギヤ５０の成形について説明したが、実施に
当たっては、段付き円柱部材の成形や、スパーギヤ等の
ストレートギヤの成形等に利用することも可能である。
この場合には、ヘリカルピニオンギヤ５０の場合よりも
尚一層正確な成形を行うことができる。さらに、油圧モ
ータを使用することによりウォームネジの鍛造も可能で
あり、また、ミッションギヤのような大きなギヤ成形も
可能である。
ルピニオンギヤ５０の成形について説明したが、実施に
当たっては、段付き円柱部材の成形や、スパーギヤ等の
ストレートギヤの成形等に利用することも可能である。
この場合には、ヘリカルピニオンギヤ５０の場合よりも
尚一層正確な成形を行うことができる。さらに、油圧モ
ータを使用することによりウォームネジの鍛造も可能で
あり、また、ミッションギヤのような大きなギヤ成形も
可能である。
【００２４】
【発明の効果】請求項１記載の発明は、円柱形成部と歯
型部とよりなる成形部が形成されたダイの前記円柱形成
部に素材料を挿入し、前記ダイの前記円柱部中に挿入さ
れた素材料を、前記ダイに対して回転し前記円柱形成部
から挿入されたパンチと前記歯型部に回転して挿入され
たノックアウトとにより所定の加圧力をもってサンドイ
ッチし、このサンドイッチした状態で前記パンチを回転
駆動させながらそのパンチにノックアウト加圧力と成形
加圧力との和よりも大きい軸方向の加圧力を付与し、こ
れによって前記パンチ及び前記ノックアウトが回転しな
がら移動することで前記素材料がヘリカルピニオンギヤ
として形成されるようにしたので、素材料はパンチとノ
ックアウトとによりサンドイッチされて大きな圧縮力を
受けながら軸方向に移動するとともにパンチが回転して
成形されるため、ギヤ部のねじれ角が大きくてもダイの
型形状に正確に沿った成形が行われ、精度の高い製品を
得ることができ、特に、ねじれ角の大きな加工を高い精
度でおこなうことができるものである。
型部とよりなる成形部が形成されたダイの前記円柱形成
部に素材料を挿入し、前記ダイの前記円柱部中に挿入さ
れた素材料を、前記ダイに対して回転し前記円柱形成部
から挿入されたパンチと前記歯型部に回転して挿入され
たノックアウトとにより所定の加圧力をもってサンドイ
ッチし、このサンドイッチした状態で前記パンチを回転
駆動させながらそのパンチにノックアウト加圧力と成形
加圧力との和よりも大きい軸方向の加圧力を付与し、こ
れによって前記パンチ及び前記ノックアウトが回転しな
がら移動することで前記素材料がヘリカルピニオンギヤ
として形成されるようにしたので、素材料はパンチとノ
ックアウトとによりサンドイッチされて大きな圧縮力を
受けながら軸方向に移動するとともにパンチが回転して
成形されるため、ギヤ部のねじれ角が大きくてもダイの
型形状に正確に沿った成形が行われ、精度の高い製品を
得ることができ、特に、ねじれ角の大きな加工を高い精
度でおこなうことができるものである。
【００２５】請求項２記載の発明は、請求項１記載の冷
間鍛造方法において、ノックアウトは軸心を中心にして
回転するように設けられているので、成形時のパンチに
より付与される回転力がノックアウト側でも抵抗のない
状態となり、形状が複雑なヘリカルピニオンギヤの成形
も問題なく行うことができるものである。
間鍛造方法において、ノックアウトは軸心を中心にして
回転するように設けられているので、成形時のパンチに
より付与される回転力がノックアウト側でも抵抗のない
状態となり、形状が複雑なヘリカルピニオンギヤの成形
も問題なく行うことができるものである。
【００２６】請求項３記載の発明は、円柱形成部と歯型
部とよりなる成形部が形成されたダイと、このダイの前
記歯型部に回転自在に嵌合して軸方向に移動するノック
アウトと、前記ダイの前記円柱部に回転自在に嵌合して
軸方向に移動するパンチと、このパンチに回転力を付与
する回転力付与手段と、を具備し、前記ダイの前記円柱
部中に挿入された素材料を前記パンチと前記ノックアウ
トとで所定の加圧力をもってサンドイッチした状態で、
前記パンチを前記回転力付与手段によって回転駆動させ
ながらそのパンチにノックアウト加圧力と成形加圧力と
の和よりも大きい軸方向の加圧力を付与し、これによっ
て前記パンチ及び前記ノックアウトが回転しながら移動
することで前記素材料がヘリカルピニオンギヤとして形
成されるようにしたので、パンチに軸方向の加圧力を付
与することと回転力を付与することとが簡単な構造で達
成することができる。
部とよりなる成形部が形成されたダイと、このダイの前
記歯型部に回転自在に嵌合して軸方向に移動するノック
アウトと、前記ダイの前記円柱部に回転自在に嵌合して
軸方向に移動するパンチと、このパンチに回転力を付与
する回転力付与手段と、を具備し、前記ダイの前記円柱
部中に挿入された素材料を前記パンチと前記ノックアウ
トとで所定の加圧力をもってサンドイッチした状態で、
前記パンチを前記回転力付与手段によって回転駆動させ
ながらそのパンチにノックアウト加圧力と成形加圧力と
の和よりも大きい軸方向の加圧力を付与し、これによっ
て前記パンチ及び前記ノックアウトが回転しながら移動
することで前記素材料がヘリカルピニオンギヤとして形
成されるようにしたので、パンチに軸方向の加圧力を付
与することと回転力を付与することとが簡単な構造で達
成することができる。
【００２７】請求項４記載の発明は、請求項３記載の冷
間鍛造装置において、パンチケースにパンチスリーブを
回転自在に取り付け、このパンチスリーブにパンチを回
転方向固定的に取り付け、前記パンチスリーブに設けら
れた歯車にラックを噛み合わせて回転力付与手段を形成
したので、パンチに対する回転力の付与が容易かつ簡単
である。
間鍛造装置において、パンチケースにパンチスリーブを
回転自在に取り付け、このパンチスリーブにパンチを回
転方向固定的に取り付け、前記パンチスリーブに設けら
れた歯車にラックを噛み合わせて回転力付与手段を形成
したので、パンチに対する回転力の付与が容易かつ簡単
である。
【００２８】請求項５記載の発明は、請求項３記載の冷
間鍛造装置において、パンチ先端に素材料に食い付く異
形部を形成したので、パンチと素材料とを一体的に回転
させることができる。
間鍛造装置において、パンチ先端に素材料に食い付く異
形部を形成したので、パンチと素材料とを一体的に回転
させることができる。
【００２９】請求項６記載の発明は、請求項３記載の冷
間鍛造装置において、ノックアウトはスラストベアリン
グにより保持されているので、回転可能な状態を維持し
ながら、素材料に十分に大きな加圧力を加えることがで
きる。
間鍛造装置において、ノックアウトはスラストベアリン
グにより保持されているので、回転可能な状態を維持し
ながら、素材料に十分に大きな加圧力を加えることがで
きる。
【図１】本発明の一実施の形態を示すもので、装置の縦
断側面図である。
断側面図である。
【図２】(ａ)は、素材料をダイの中に投入した状態の縦
断側面図、(ｂ)は、パンチとノックアウトとで素材料に
所定の加圧力を与えた状態の縦断側面図、(ｃ)は、パン
チとノックアウトとをそれぞれ所定の速度で下降させつ
つ加工している状態を示す縦断側面図、(ｄ)は、成形が
終了した直後を示す縦断側面図、(ｅ)は、サンドイッチ
でのノックアウト状態（逆回転の終了図）を示す縦断側
面図、(ｆ)は、ノックアウトにより成形品を取り出し得
る状態まで上昇させた時の縦断側面図である。
断側面図、(ｂ)は、パンチとノックアウトとで素材料に
所定の加圧力を与えた状態の縦断側面図、(ｃ)は、パン
チとノックアウトとをそれぞれ所定の速度で下降させつ
つ加工している状態を示す縦断側面図、(ｄ)は、成形が
終了した直後を示す縦断側面図、(ｅ)は、サンドイッチ
でのノックアウト状態（逆回転の終了図）を示す縦断側
面図、(ｆ)は、ノックアウトにより成形品を取り出し得
る状態まで上昇させた時の縦断側面図である。
【図３】成形した状態の縦断側面図である。
【図４】従来の一例を示すもので、成形前の状態の縦断
側面図である。
側面図である。
【図５】成形した状態の縦断側面図である。
【図６】成形したヘリカルピニオンギヤの正面図であ
る。
る。
１５ ダイ
２１ 成形部
２７ スラストベアリング
２８ ノックアウト
３７ パンチスリーブ
３９ パンチ
４０ 素材料
４１ 異形部
４２ パンチケース
４７ 回転力付与手段
４９ ラック
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ２１Ｋ 1/56 Ｂ２１Ｋ 1/56
Claims (6)
- 【請求項１】 円柱形成部と歯型部とよりなる成形部が
形成されたダイの前記円柱形成部に素材料を挿入し、 前記 ダイの前記円柱部中に挿入された素材料を、前記ダ
イに対して回転し前記円柱形成部から挿入されたパンチ
と前記歯型部に回転して挿入されたノックアウトとによ
り所定の加圧力をもってサンドイッチし、 このサンドイッチした状態で前記パンチを回転駆動させ
ながらそのパンチにノックアウト加圧力と成形加圧力と
の和よりも大きい軸方向の加圧力を付与し、これによっ
て前記パンチ及び前記ノックアウトが回転しながら移動
することで前記素材料がヘリカルピニオンギヤとして形
成されるようにしたことを特徴とする冷間鍛造方法。 - 【請求項２】 ノックアウトは軸心を中心にして回転す
るように設けられていることを特徴とする請求項１記載
の冷間鍛造方法。 - 【請求項３】 円柱形成部と歯型部とよりなる成形部が
形成されたダイと、 このダイの前記歯型部に回転自在に嵌合して軸方向に移
動するノックアウトと、 前記ダイの前記円柱部に回転自在に嵌合して軸方向に移
動するパンチと、 このパンチに回転力を付与する回転力付与手段と、を具
備し、前記ダイの前記円柱部中に挿入された素材料を前
記パンチと前記ノックアウトとで所定の加圧力をもって
サンドイッチした状態で、前記パンチを前記回転力付与
手段によって回転駆動させながらそのパンチにノックア
ウト加圧力と成形加圧力との和よりも大きい軸方向の加
圧力を付与し、これによって前記パンチ及び前記ノック
アウトが回転しながら移動することで前記素材料がヘリ
カルピニオンギヤとして形成されるようにしたことを特
徴とする冷間鍛造装置。 - 【請求項４】 パンチケースにパンチスリーブを回転自
在に取り付け、このパンチスリーブにパンチを回転方向
固定的に取り付け、前記パンチスリーブに設けられた歯
車にラックを噛み合わせて回転力付与手段を形成したこ
とを特徴とする請求項３記載の冷間鍛造装置。 - 【請求項５】 パンチ先端に素材料に食い付く異形部を
形成したことを特徴とする請求項３記載の冷間鍛造装
置。 - 【請求項６】 ノックアウトはスラストベアリングによ
り保持されていることを特徴とする請求項３記載の冷間
鍛造装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000287938A JP3515060B2 (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 冷間鍛造方法及びその装置 |
| KR10-2000-0078203A KR100397952B1 (ko) | 2000-03-01 | 2000-12-19 | 냉간단조방법 및 장치 |
| US09/754,127 US6470728B2 (en) | 2000-03-01 | 2001-01-05 | Cold forging method and apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000287938A JP3515060B2 (ja) | 2000-09-22 | 2000-09-22 | 冷間鍛造方法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002096139A JP2002096139A (ja) | 2002-04-02 |
| JP3515060B2 true JP3515060B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=18771603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000287938A Expired - Fee Related JP3515060B2 (ja) | 2000-03-01 | 2000-09-22 | 冷間鍛造方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3515060B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5246588B2 (ja) * | 2008-09-10 | 2013-07-24 | 大同特殊鋼株式会社 | 歯車の製造装置及び製造方法 |
| JPWO2012086638A1 (ja) | 2010-12-21 | 2014-05-22 | 昭和電工株式会社 | 鍛造装置 |
| KR101820255B1 (ko) | 2013-08-30 | 2018-01-18 | 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 | 기계 구조 부품 및 그 제조 방법 |
| JP7178687B2 (ja) * | 2018-03-27 | 2022-11-28 | 金田工業株式会社 | はすば歯車及びはすば歯車の製造方法 |
-
2000
- 2000-09-22 JP JP2000287938A patent/JP3515060B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002096139A (ja) | 2002-04-02 |
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