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

Description

【０００１】
【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)

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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