JP3830334B2 - 変速機用インターナルヘリカルギヤーの成形金型 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、変速機用インターナルヘリカルギヤーの成形金型に関するものである。変速機は、主に自動車の自動変速機を意味する。
【0002】
図4に示す変速機用インターナルヘリカルギヤーのインターナルヘリカルギヤー部は、従来切削加工で形成されていた。当該ギヤー部はブローチ加工され、その後ギヤー部の硬度を上げるために熱処理される。ギヤー部はブローチ加工される関係で、底部が在ると邪魔で加工できないためギヤー部が形成された部材と底部部材とを別途準備し、これらを溶接して一体とし、製品にしていた。
【0003】
上記溶接、及びギヤー部の硬度を上げるための上記熱処理は、製品の寸法精度を低下させる、それ用の設備を要し手間暇が掛かかり省エネに反する、と言う問題があるので出来れば不要にしたい処理である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本願発明の目的は、一体物で熱処理を不要とした、又は加工硬化の影響を残留させ表面硬化を促進し耐摩耗性向上に効果のある低温熱処理・低温表面処理を施した省エネ志向の変速機用インターナルヘリカルギヤーの成形金型を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、変速機用インターナルヘリカルギヤーにおいてSCM、S45C等の構造用合金鋼の素材に対してギヤー部を塑性加工で成形し、当該加工硬化によってギヤー部の硬度をあげ、熱処理を不要とした、又は加工硬化の影響を残留させた低温処理・低温表面処理にて対応可能とした成形金型である。更に詳しく言えば、変速機用インターナルヘリカルギヤーの片方の端が止まりになっているインターナルヘリカルギヤー部を塑性加工で成形させ、当該インターナルヘリカルギヤー部を加工硬化させることによってインターナルヘリカルギヤー部の硬化を目的とした熱処理を不要とすることができる成形金型である。
【0006】
また本発明で形成された変速機用インターナルヘリカルギヤーの片方の端が止まりになっているインターナルヘリカルギヤー部は、塑性加工で成形されているので、当該インターナルヘリカルギヤー部を加工硬化させると共に、インインターナルヘリカルギヤー部の硬化を目的とした加工硬化の影響を残留させた低温熱処理・低温表面処理を行うこともできる。
【0007】
前記インターナルヘリカルギヤー部を成形するパンチは、表面にギヤーの雄型を有し、これと係合するガイド内面のギヤーによって歯筋に沿って回転しながら前記インターナルヘリカルギヤー部を成形させる。
【0008】
すなわち、プレス機械のスライドに固定された上プレート1と対向するボルスタに固定された下プレート2と該下プレートに固定したダイス9と該ダイス9の上面に素材12を収納するキャビティと、前記上プレート1の下方にあるシリンダ3と、該シリンダ3に回転自在に保持され先端にヘリカルギヤーの雄型を備えたパンチ4と、前記シリンダ3の下方に昇降自在に取り付けられ前記ヘリカルギヤーの雄型と係合するギヤー型を内面に有するガイド6と、該ガイド6が前記ダイス9に対して回転するのを防止するストッパ6a、7とを備え、上プレート1が下降、上昇することによってギヤー溝方向に回転する前記パンチ4が素材12の内面にヘリカルギヤーを形成する変速機用インターナルヘリカルギヤー成形金型である。
【0009】
【発明の実施の形態】
図4、5は、製品8の図面である。図4は外径部に歯形の無い物、図5は外径部に歯形のある物の例である。Aが上面図で、Bが縦断面図である。製品8は円筒部8cと底部8dで構成されている。円筒部8cの内径部にヘリカルギヤー部が形成されている。外形部は、上記の通り図4のように歯形の無い場合も、図5のように歯形8bのある場合もある。上記内径部のインターナルヘリカルギヤー部は製品8の底部8dの手前で止まりになっている。製品8は、後述の図1から図3に示す工程によって得られる。
【0010】
図1は、当該インターナルヘリカルギヤーを成形する金型の縦断面図で、成形加工が行われる前の状態を示している。上プレート1は、プレス機械のスライドに固定され、下プレート2はプレス機械のボルスタに固定される。
【0011】
上プレート1にはシリンダ3が固定され、シリンダ3にはパンチ4の頭部が嵌合されている。パンチ4はシリンダ3に対して自由に回転できるように保持される。パンチ4の先端部はインターナルヘリカルギヤーを成形するための雄型を構成している。即ち、パンチ4の先端部は雄のヘリカルギヤーになっている。
【0012】
シリンダ3の下方には、ガイド6が昇降自在に設けられている。ガイド6はシリンダ3に収容されたガイドフローテイング用クッション5の下端部に固定されている。ガイドフローテイング用クッション5は、シリンダ3に供給される圧油によって昇降自在である。
【0013】
ガイド6にはパンチ4のヘリカルギヤー部と嵌合するインターナルヘリカルギヤーが形成されている。ガイド6は、成形加工中及びその前後において後述のダイス9及びガイド回転防止ストッパ7によって回り止めされるから、その間パンチ4はガイド6によって案内され、回転しながら昇降する。即ち、パンチ4が昇降するときはガイド6により回転させられる。
【0014】
下プレート2にはダイス9が固定されている。ダイス9は上記パンチ4及びガイド6に対向している。ダイス9には製品8及び素材12を収容するキャビティが設けられている。ダイス9の上面にはガイド6が嵌合する凹部とガイド回転防止ストッパ7が植え込まれている。上記ガイド6にはガイド回転防止ストッパ7の頭部が嵌合する穴が明けられている。
【0015】
ダイス9のキャビティの下方にはカウンタパンチ10が収容されている。カウンタパンチ10は素材12の底部を受け、パンチ4によるインターナルギヤーの成形を補助すると共に、成形されダイス9内に残された製品8をノックアウトピン11の上昇動作に伴い、ダイス9の上方に押し上げる機能を有している。
【0016】
図1は、ダイス9に素材12が供給された状態で、プレス機械のスライドは上死点の位置にある。素材12には外径側の歯形が予め形成されている。スライドが下降すると上プレート1に組付けられている部材も下降する。
【0017】
図2において、ガイドフローテイング用クッション5の作用でガイド6がダイス9に嵌合し、ガイド回転防止ストッパ7がガイド6の穴に嵌合することによって、ガイド6はダイス9と一体化され、回り止めされる。
【0018】
なおもプレス機械のスライドが下降すると、パンチ4はガイド6の作用で回転しながら下降し、パンチ4の先端部で素材12にインターナルヘリカルギヤーが形成される。
【0019】
図3に示すように、プレス機械のスライドが下死点に至った時点でインターナルギヤーの成形は終了する。
【0020】
続いて、プレス機械のスライドが上昇するとガイド6が回り止めされた状態でパンチ4が回転しながら上昇し、パンチ4は製品8から抜ける。なおもプレス機械のスライドが上昇すると上プレート1に組付けられた部材は上昇する。ダイス9とガイド6とが開口した時点でダイス9に残された製品8はカウンタパンチ10、及びノックアウトピン11の作用でダイス9の上方に押し出される。
【0021】
ダイス9の上方に押し出された製品は、搬送装置によって取り出され、続いてダイス9のキャビティに素材12が供給される。以下上記の動作が繰り返され素材12は成形されて製品8になる。本実施例においては、製品の円筒部8cの外径側歯形8bが在るが、本願発明は、これの無いものでも適用できる。
【0022】
【発明の効果】
本願発明によれば、ガイド 6の作用でパンチ4が所定の回転をするので高精度(歯すじ方向誤差旧JIS B1702(1976)3級程度)の製品が得られる。底付きの部材にインターナルギヤーの成形ができるので溶接が不要である。インターナルギヤーの成形に伴い加工硬化が起きるので熱処理が不要である。また低温の熱処理・表面処理等で充分である。結局、本願発明は製品の寸法精度が高く、省エネ的と言える。
【図面の簡単な説明】
【図1】成形加工前の金型縦断面図
【図2】成形加工中の金型縦断面図
【図3】成形加工後の金型縦断面図
【図4】製品説明図
【図5】製品説明図
【符号の説明】
1は上プレート、2は下プレート、3はシリンダ、4はパンチ、5はガイドフローテイング用クッション、6はガイド、6aは穴、7はガイド回転防止用ストッパ、8は製品、8aは内径側ヘリカルギヤー、8b外径側歯形、8cは円筒部、8d底部、9はダイス、10はカウンタパンチ、11はノックアウトピン、12は素材である。
Claims (1)
- プレス機械のスライドに固定された上プレート(1)と対向するボルスタに固定された下プレート(2)と該下プレート(2)に固定したダイス(9)と該ダイス(9)の上面に素材(12)を収納するキャビティと、前記上プレート(1)の下方にあるシリンダ(3)と、該シリンダ(3)に回転自在に保持され先端にヘリカルギヤーの雄型を備えたパンチ(4)と、前記シリンダ(3)の下方に昇降自在に取り付けられ前記ヘリカルギヤーの雄型と係合するギヤー型を内面に有するガイド(6)と、該ガイド(6)が前記ダイス(9)に対して回転するのを防止するストッパ(6a、7)とを備え、上プレート(1)が下降、上昇することによってギヤー溝方向に回転する前記パンチ(4)が素材(12)の内面にヘリカルギヤーを形成することを特徴とする変速機用インターナルヘリカルギヤー成形金型。
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