JP4771163B2 - 鍛造型装置 - Google Patents

Description

本発明は捻り歯部をもつ鍛造品を鍛造成形する鍛造型装置に関する。

従来、捻り歯部をもつ鍛造品を鍛造成形する鍛造型装置が提供されている。特許文献１には、捻り歯部を有するギヤの鍛造装置が開示されている。このものによれば、回動可能なパンチ型の中心軸芯に対して螺旋状のリード溝をパンチ型の外周部に形成し、モータの駆動軸にローラを設け、ローラをパンチ型のリード溝に嵌合させる技術が開示されている。このものによれば、モータによりローラを回転させつつ、パンチ型を下降させると、パンチ型をこれの中心軸芯の回りで回動させることができる。このリード溝は、パンチ型の中心軸芯に対して螺旋状であり、上下方向に沿った溝は形成されていない。このものによれば、パンチを下降させるとき、リード溝によりパンチをこれの軸芯回りで回動させることにしている。パンチを上昇させるときにも、リード溝によりパンチをこれの軸芯回りで回動させることにしている。

特許文献２には、捻り歯部を有するギヤの鍛造装置が開示されている。このものによれば、パンチの外周部にギヤを設け、このギヤと噛み合うラックをパンチの外周部に設け、ラックを前進後退させる油圧装置を設け、油圧装置の油圧力によりラックを前進させることによりパンチのギヤを回転させ、ひいてはパンチをこれの軸芯回りで回転させる技術が開示されている。このものによれば、素材を強圧して鍛造成形させるとき、油圧装置の油圧力によりラックを移動させことによりパンチを回転させる。更に、鍛造品をパンチから離型させるときにも、油圧装置のアキュムレータに蓄圧された油圧力により、ラックを後退させて、ラックとギヤとの噛合を介して、パンチを回動させる。このものによれば、パンチを回動させるガイド溝は設けられていない。

特許文献３には、金型の外周部にドリブンギヤを設け、ドリブンギヤの外周に、金型の上下により回転する駆動源を設けた傘歯部車用の熱間鍛造成形装置が開示されている。上型の型締め時には、上型を回動させつつ下型に当接させる。更に、上型の型開き時には、上型を回動させ下型から遠ざけ、上型の型面を鍛造品（傘歯部車）の曲がり歯部から離型させる。
特開平４−３３７３９号公報 特開平８−２５２６４７号公報 特開平１０−１８０３３９号公報

ところで、捻り歯部を有する鍛造品を鍛造するにあたり、捻り歯部を更に良好に製造できることが要請されている。

本発明は上記した実情に鑑みてなされたものであり、捻り歯部を有する鍛造品を良好に製造できる鍛造型装置を提供することを課題とする。

（１）様相１に係る鍛造型装置は、捻れ歯部をもつ鍛造品を成形する鍛造キャビティを区画すると共に上下方向に沿って型締めおよび型開放自在な可動型および相手型を備え、可動型を回動可能に保持する鍛造型保持装置と、可動型をこれの回動中心の周りで回動させる回動装置とを具備する鍛造型装置において、回動装置は、可動型に突設された突状の係合部と、可動型の外方に設けられ係合部が嵌合するガイド溝をもつガイド部と、可動型に接続され可動型を回動中心の周りで回動させる方向に可動型に移動力を与える駆動源とを具備しており、
ガイド溝は、上下方向に沿って延設され可動型が上死点から下死点に向かう移動時に係合部が下降する縦状溝と、縦状溝の底よりも上側の位置の分岐域から横方に向けて分岐され横方に向かうにつれて上昇傾斜すると共に可動型が下死点から上死点に向かう間に係合部を案内させる傾斜溝とを備えていることを特徴とする。

回動装置は、可動型に突設された突状の係合部と、可動型の外方に設けられ係合部が嵌合するガイド溝をもつガイド部と、可動型に接続され可動型を回動中心の周りで回動させる方向に可動型に移動力を与える駆動源とを備えている。ここで、ガイド溝は、上下方向に沿って延設された縦状溝と、縦状溝の底よりも上側の位置から横方に向けて分岐され横方に向かうにつれて上昇傾斜する傾斜溝とを備えている。

可動型を相手型に向けて移動させて素材を鍛造するときには、可動型が上死点から下死点に向けて下降すると共に、可動部に突設されている係合部がガイド部の縦状溝に沿って上下方向に沿って下降する。このため、可動型を相手型に向けて移動させて素材を鍛造するときには、可動型がこれの回動中心の回りで回動しようとしても、上下方向に沿って延設された縦状溝に係合部が係合し、これにより係合部の回動が規制されているため、係合部を備える可動型の回動が抑えられる。この結果、素材の鍛造成形が良好に行われる。

これに対して成形材料を鍛造成形したときには、可動型が相手型から遠ざけるように可動型がこれの下死点から上死点に向けて移動し、可動型が型開きされる。このような型開放時には、上下方向に沿って延設されている縦状溝に沿って、可動型の係合部は上昇する。つまり、係合部はこれの下死点から分岐域に向けて移動する。そして、上昇する係合部が分岐域に到達すると、係合部は縦状溝の分岐域から傾斜溝に進入する。その後、係合部は傾斜溝に沿って移動する。つまり可動型の型開きにつれて、係合部は、横方向に移動しつつ上昇する。このように可動型を型開きするときには、可動型はこれの回動中心の周りで回動される。このため鍛造品の捻り歯部の離型が確保される。ここで、駆動源としては流体圧シリンダ装置としても良い。流体圧シリンダ装置は、流体圧により移動するロッドと、ロッドを前進および後退可能に保持するシリンダとをもつ構成とすることができる。あるいは、ロッドレスシリンダ装置としても良い。流体圧シリンダ装置としては、空気圧式シリンダ装置、油圧式シリンダ装置が例示される。空気圧式シリンダ装置であれば、設備が簡便となり、空気排出後の特別な処理も必要とされないことが多い。なお、駆動源としてはモータ装置としても良く、要するに、可動型を回動させる移動力を与え得るものであれば良い。

（２）様相２に係る鍛造型装置によれば、上記様相において、下降する係合部が縦状溝の分岐域から縦状溝の底に向けて移動している間、または、上昇する係合部が縦状溝の底から分岐域に向けて移動している間、駆動部に駆動開始指令を出力する制御部が設けられていることを特徴とする。

本様相によれば、制御部が駆動源に駆動指令信号を出力したとしても、駆動源が実際に駆動開始するまでに時間がかかる場合に適する。駆動源が流体圧シリンダ装置である場合には、制御部が流体圧シリンダ装置に駆動指令信号を出力したとしても、空気や作動油等の流体をシリンダ装置に送給する必要があるため、流体圧シリンダ装置が実際に駆動開始するまでに時間がかかる。しかし本様相によれば、下降する係合部が縦状溝の分岐域から底に向けて移動している間、または、上昇する係合部が縦状溝の底から分岐域に向けて移動している間において、制御部が駆動部に駆動開始指令を出力する。従って、係合部が分岐域に到達するまでの間に、流体圧シリンダ装置の準備を行うことができる。従って係合部が分岐域に到達した時点では、可動型の係合部を傾斜溝に沿って容易に案内させることが可能となる。

（３）様相３に係る鍛造型装置によれば、上記様相において、傾斜溝には、傾斜溝から上方に向けて且つ上下方向に沿って延設された第２縦状溝が形成されていることを特徴とする。鍛造品の捻り歯部の離型が終了すれば、可動型をそれ以上回動させない方が好ましい場合がある。本様相によれば、成形品の捻り歯部の離型が終了すれば、係合部を第２縦状溝に沿って案内させる。このため可動型の回動は抑えられ、鍛造品の捻り歯部の損傷が抑制される。

本発明によれば、捻れ歯部をもつ鍛造品を良好に製造できる鍛造型装置を提供することができる。

（実施形態１）
本発明の実施形態１について図１〜図３を参照して説明する。図１に示すように、鍛造型装置は、型締めおよび型開放自在な可動型１（上型）および相手型として機能する固定型２（下型）を備える鍛造型３を有する鍛造型保持装置１００と、可動型１をこれの回動中心の周りで回動させる回動装置６とを備えている。

可動型１の型面１０と固定型２の型面２０とで、鍛造キャビティ３０が形成されている。可動型１の型面１０は、捻れ歯部を形成する捻れ型面１０ａをもつ。可動型１は、上下方向に貫通する第１挿入孔１２をもつ可動型本体１１と、第１挿入孔１２に挿入されたノックアウトピン１３とをもつ。固定型２は、上下方向に貫通する第２挿入孔２２をもつ固定型本体２１と、ノックアウトピン１３に対向するように第２挿入孔２２に挿入されたカウンターパンチ２３とをもつ。可動型１はホルダ部４０ｃを介して可動ボルスタ４０に保持されており、可動ボルスタ４０と共に昇降可能である。可動型１は、上下方向に沿った回動中心線Ｐ１の回りで回動可能となるように、上型ホルダ部４３に保持されている。固定型２は固定ボルスタ４５に下型ホルダ部４６により保持されている。下型ホルダ部４６は、固定型２の係止部２ｃに係合可能な離脱阻止部４６ｃを備えている。なお、固定型２の係止部２ｃが離脱阻止部４６ｃに係合すると、固定型２はそれ以上矢印Ｙ２方向に上昇できない。

上記した鍛造型保持装置１００は、可動型１の型面１０と固定型２の型面２０とで鍛造品を鍛造成形するとき、固定型２が退避する退避方向（下方向，上型である可動型１が型締時に移動する方向と同一方向）に固定型２を変位可能に支持する支持手段１５０を備えている。支持手段１５０は、作動油等の作動流体１５１ｃと、作動流体１５１ｃを収容する収容室１５２ｃをもつ。

図１に示すように、可動型１の回りには、可動型１の回動性を向上させるための第１潤滑摺動部材５１および第２潤滑摺動部材５２が配置されている。第１潤滑摺動部材５１および第２潤滑摺動部材５２は、可動型１と共に昇降し、可動型１の回動中心線Ｐ１の回りを１周するリング状をなしており、可動型１の母材よりも摩擦係数が低い潤滑剤を主要成分として含む。潤滑剤としては固体潤滑剤が好ましい。固体潤滑剤としては、フッ素樹脂、黒鉛、二硫化モリブデンが例示される。第１潤滑摺動部材５１は、可動型１を保持する上型ホルダ部４３と可動型１との間に保持されており、可動型１の外壁面のリング溝１５の外周壁面部分１５１および上壁面部分１５２に対面している。第２潤滑摺動部材５２は、可動型１の外周壁面１７を外締めする外締め部４２と可動型１との間に設けられており、可動型１の外周壁面１７に対面している。

回動装置６は、可動型１をこれの回動中心線Ｐ１の周りで回動させる機能を有する。図３に示すように、回動装置６は、突状の係合部としてのガイドピン６１と、可動型１の外方に設けられガイドピン６１が嵌合するガイド溝６２をもつガイド部６３と、駆動源としての流体圧式シリンダ装置７とを備えている。流体圧式シリンダ装置７は具体的には空気圧式とされている。図３において、ガイドピン６１の雄螺子部６１ｃを可動型１の外壁面のうち外周壁面１７の螺子孔１７ｃにねじ込むことにより、ガイドピン６１は可動型１の外周壁面１７に交換可能に突設されており、可動型１の軸直角方向に沿って外向きに指向している。

図２は、ガイド部６３のガイド溝６２を平面的に展開した展開図を示す。図２に示すように、ガイド溝６２はフォロアーとして機能する断面円形状のガイドピン６１を案内するカム溝の１種である。ガイド溝６２は、上下方向（鉛直方向）に沿って延設された上面開口６４ｗをもつ第１縦状溝６４と、第１縦状溝６４の底６４ｘよりも上側の位置の分岐域６５から横方に向けて斜め上向に分岐された傾斜溝６６とを備えている。図２に示すように、第１縦状溝６４は、分岐域６５よりも上側に形成された上溝部６４１と、分岐域６５から鉛直方向下方に向かう下溝部６４２とを備えている。上溝部６４１は溝形成面６４１ａをもつ。上溝部６４１の長さＬ１よりも下溝部６４２の長さＬ２は短く設定されている。下溝部６４２は溝形成面６４２ａをもつ。可動型１がこれの上死点から下死点に向かうときには、ガイドピン６１は第１縦状溝６４の上溝部６４１および下溝部６４２に沿って矢印Ｙ１方向に下降する。傾斜溝６６は、横方に向かうにつれて仮想水平線Ｈ１に対して角度θ１で上昇傾斜する。可動型１がこれの下死点から上死点に向かう間に、傾斜溝６６はガイドピン６１を傾斜溝６６に沿って案内させて移動させる。

更に図２に示すように、傾斜溝６６の上部６６ｕ（上昇端部）には、上面開口６７ｗおよび溝形成面６７ａをもつ第２縦状溝６７が形成されている。第２縦状溝６７は、傾斜溝６６の上部６６ｕ（上昇端部）から上方に向けて且つ上下方向（鉛直方向）に沿って延設されている。第２縦状溝６７の長さＬ３は、第１縦状溝６４の上溝部６４１の長さＬ１よりも短く設定されている。

図３は、ノックアウトピン１３をもつ可動型１の型面１０を下方から視認した状態を示す。図３に示すように、流体圧式シリンダ装置７とガイド部６３とは、可動型１の回動中心線Ｐ１を挟むように、互いに対角位置に配置されている。この場合、回動中心線Ｐ１を中心としてのバランス性が向上する。流体圧式シリンダ装置７は、流体圧により移動するロッド７０（作動子）と、ロッド７０を前進および後退可能に保持するシリンダ７１と、シリンダ７１を矢印Ｃ１，Ｃ２方向に揺動可能となるようにシリンダ７１の後端部７１ｒを揺動保持するピン状の枢支部７２とをもつ。ロッド７０の先端部は、連結具７５を介して可動型１の外周壁面１７に連結されている。連結具７５の雄螺子部７５ｅは可動型１の外周壁面１７の雌螺子孔１７ｅにねじ込まれて着脱可能に結合されている。ただし、係合構造はこれに限定されるものではなく、溶接などでも良い。

本実施形態によれば、流体圧式シリンダ装置７は可動型１に接続されており、流体圧式シリンダ装置７が駆動してロッド７０が前進後退すると、可動型１をこれの回動中心線Ｐ１の周りで周方向（Ｒ１，Ｒ２方向）に回動させる。即ち、流体圧式シリンダ装置７は可動型１に回動駆動力を与える。ロッド７０は、ロッド本体７００と、ロッド本体７００をもつピストン７１０とを備えている。ピストン７１０はシリンダ７１のシリンダ室７３に移動可能に配置されており、シリンダ室７３を第１室７３１および第２室７３２に仕切る。流体圧回路７７（空気圧回路）から第１室７３１に流体（空気）が送給されると、第１室７３１の流体圧（空気圧）によりピストンのロッド７０は、矢印Ｒ１方向に向けて前進し、可動型１が回動中心線Ｐ１の回りで矢印Ｒ１方向に回動する。なお最大回動角度はθ３として示される。ここで、矢印Ｒ１方向は、鍛造品８の捻り歯部と可動型１の型面１０とを離型させる方向に相当する。

シリンダ室７３の第２室７３２に流体（空気）が送給されると、第２室７３２の流体圧（空気圧）によりピストン７１０のロッド７０は、矢印Ｒ２方向に後退する。よって可動型１が回動中心線Ｐ１の回りで矢印Ｒ２方向に回動する。この場合、流体圧式シリンダ装置７のシリンダ７１は、枢支部７２を中心として矢印Ｃ１，Ｃ２方向に揺動するため、可動型１の回動に対処できる。ここで、シリンダ７１の後端部７１ｒ（シリンダ７１のうちロッド７０と反対側）が枢支部７２に揺動可能に支持されているため、シリンダ７１の前端部７１ｆ（シリンダ７１のうちロッド７０側）が枢支部７２に揺動可能に支持されている方式に比較して、可動型１の回動に対する追従性を確保しつつ、シリンダ７１の矢印Ｃ１，Ｃ２方向への揺動角度を小さくできる。

本実施形態によれば、図３において、点Ｂ１は傾斜溝６６の長さ方向の始点（第１縦状溝６４）を示す。点Ｂ２は傾斜溝６６の長さ方向の中間点を示す。点Ｂ３は傾斜溝６６の長さ方向の終点（第２縦状溝６７）を示す。ガイドピン６１が傾斜溝６６の始点である点Ｂ１に存在するときには、連結具７５が点Ｅ１に位置している。ガイドピン６１が傾斜溝６６の中間点である点Ｂ２に存在するときには、連結具７５が点Ｅ２に位置する。ガイドピン６１が傾斜溝６６の終点点Ｂ３に存在するときには、連結具が点Ｅ３に位置する。

図１に示すように、流体圧式シリンダ装置７は可動ボルスタ４０のホルダ部４１に保持されており、可動型１と共に矢印Ｙ２，Ｙ２方向に上昇、下降する。ガイド部６３は固定ボルスタ４５の下型ホルダ部４６に保持されているため、可動型１が昇降しても、ガイド部６３は昇降しない。

さて鍛造するときには、金属材料で形成されているほぼ円柱形状の素材Ｗを、可動型１の型面１０と固定型２の型面２０との間に配置する。具体的には、素材を固定型２の型面２０の上に配置する。素材Ｗとしては、塑性変形可能な金属であれば良く、炭素鋼、合金鋼が例示され、またはアルミ合金、チタン合金等の非鉄材料でも良い。素材Ｗは常温であるため、冷間鍛造である。

そして素材Ｗが可動型１と固定型２との間に配置された状態で、可動ボルスタ４０がこれの上始点から下死点に向けて矢印Ｙ１方向に下降する。従って、可動型１がこれの上死点から下死点に向けて矢印Ｙ１方向に下降する。すると、可動型１の型面１０と固定型２の型面２０とで素材が塑性変形される。この場合、上下方向に強圧された素材の肉材料は、鍛造キャビティ３０において横方向に流動し、鍛造キャビティ３０内に充満され、鍛造品８が鍛造成形される。

ところで本実施例によれば、閉塞鍛造が採用され、鍛造型３の鍛造キャビティの容積と素材の容積とは互いに対応するように設定されている。つまり、鍛造型３の鍛造キャビティ３０の容積をＶ１とし、素材の容積をＶ２とすると、目標値としては、Ｖ１＝Ｖ２、または、Ｖ１≒Ｖ２に設定されている。このため、鍛造成形時において材料を鍛造キャビティ３０内に充満させるとき、可動型１の型面１０および固定型２の型面２０に、これらを損傷させるほどの過大な負荷が作用するおそれがある。そこで鍛造成形の終了付近では、固定型２０は支持手段１５０の収容室１５２ｃの作動流体１５１ｃを圧縮させる方向に、つまり固定型２０の退避方向（図１の矢印ＫＡ方向）に、固定型２０が所定量退避する。これにより閉塞鍛造が行われる。閉塞鍛造時において、固定型２０の退避方向（下方向，矢印ＫＡ方向）に退避するため、可動型１の型面１０および固定型２の型面２０が過剰負荷から保護される。従って固定型２０は完全な固定ではなく、過剰負荷に対処すべく、下方にある程度退避できるものであり、疑似固定型とも言える。

そして鍛造成形が終了した後、可動ボルスタ４０が矢印Ｙ２方向に上昇することにより、可動型１がこれの下死点から上昇して型開きが行われる。この場合、可動型１がこれの下死点から上昇するにつれて、固定型２も上昇せんとする。ここで、固定型２の係止部２ｃ（図１参照）が下型ホルダ部４６の離脱阻止部４６ｃ（図１参照）に係止するまで、可動型１と共に固定型２は上昇する。しかし固定型２の係止部２ｃが下型ホルダ部４６の離脱阻止部４６ｃに係止すれば、固定型２のそれ以上の上昇は阻止される。このような閉塞鍛造では、収容室１５２ｃ内の作動流体圧（油圧）に反抗しつつ固定型２を退避方向（矢印ＫＡ方向）に退避させるため、可動型１がこれの下死点から上昇を開始するタイミングと、可動型１が固定型２から型開放されるタイミングとは、時間的にずれている。ここで、可動型１がこれの下死点から上昇を開始したとしても、固定型２の係止部２ｃが下型ホルダ部４６の離脱阻止部４６ｃに係止するまでの間においては、可動型および固定型２の一体性が向上しており、可動型１は回動しない方が好ましい。この間において、仮に可動型１が回動すると、鍛造品の捻り歯部の歯部形精度が悪化したり、型面１０，２０を損傷させ、型面１０，２０の寿命が低下するおそれがある。固定型２の係止部２ｃが下型ホルダ部４６の離脱阻止部４６ｃに係止すれば、可動型１の上昇に伴い、可動型１は固定型２から離型することができるため、当該係止したタイミング以降において、可動型１を回動させることが好ましい。

この点本実施形態によれば、上記の様な閉塞鍛造の事情に対応できるように設定されている。即ち、図２に示すように、ガイド部６３に形成されている第１縦状溝６４は、上下方向（鉛直方向）に沿って指向している。従って、捻り歯部が成形される途中において、ガイド部６３の第１縦状溝６４に沿って可動型１のガイドピン６１が矢印Ｙ１方向に移動する。従って可動型１が回動中心線Ｐ１の回りで回転しようとしても、可動型１の回転は、ガイドピン６１と第１縦状溝６４との係合により抑えられる。このため成形途中の材料に無理な負荷がかかることが抑えられる。故に、鍛造品８の捻り歯部における歯部形精度の悪化、型寿命の低下が抑えられる。

更に説明を加える。即ち、鍛造品８は、捻り歯部（ヘリカルギヤ部）を備えている。捻り歯部は、鍛造品８の中心線の回りを螺旋状に形成されている。上記した鍛造成形の際に、図２から理解できるように、可動型１が固定型２に向けて矢印Ｙ１方向に下降すると、可動型１に突設されているガイドピン６１が第１縦状溝６４内を第１縦状溝６４に沿って矢印Ｙ１方向に下降し、第１縦状溝６４の分岐域６５を超えて第１縦状溝６４の底６４ｘ付近に至る。ここで、下降する可動型１がこれの下死点に到達しているとき、ガイドピン６１が第１縦状溝６４の底６４ｘと分岐域６５との間、つまり、第１縦状溝６４の下溝部６４２に位置している。

そして可動型１がこれの下死点に到達したら、可動ボルスタ４０が矢印Ｙ２方向に向けて上昇する。このため可動型１がこれの下死点から上死点に向けて矢印Ｙ２方向に上昇する。この場合前述したように、固定型２の係止部２ｃが下型ホルダ部４６の離脱阻止部４６ｃに係止するまで、固定型２は可動型１の上昇に追従して若干上昇する。この場合、第１縦状溝６４の下溝部６４２は、上下方向（鉛直方向）に延設されているため、ガイドピン６１の横移動は下溝部６２により拘束されている。故に可動型１の回動は阻止されている。この結果、固定型２の係止部２ｃが下型ホルダ部４６の離脱阻止部４６ｃに係止するまで、可動型１の回動は阻止される。

更に可動型１が矢印Ｙ２方向に上昇すると、固定型２の係止部２ｃが下型ホルダ部４６の離脱阻止部４６ｃに係止するため、固定型２はそれ以上上昇できず、固定型２に対する可動型１の離型は開始され、固定型２から可動型１は離れ始める。このとき鍛造品８の捻り歯部から可動型１の型面１０を離型させるため、可動型１をこれの回動中心線Ｐ１の回り（鍛造品８の中心線の回り）で回動させることが好ましい。

この点について本実施形態によれば、可動型１がこれの下死点から上死点に向けて移動するとき、ガイドピン６１は第１縦状溝６４の下溝部６４２内を矢印Ｙ２方向に上昇する。そしてガイドピン６１が第１縦状溝６４の分岐域６５に上昇すると、下溝部６４２内のガイドピン６１が分岐域６５から傾斜溝６６に沿って矢印Ｍ１方向（図２参照）に傾斜溝６６内を移動する。従って、ガイドピン６１は傾斜溝６６に沿って横方向（矢印Ｍ１方向）に可動型１の回動中心線Ｐ１の回りで回動しつつ上昇する。この結果、可動型１が回動中心線Ｐ１の回りで回動する。この回動により、捻り歯部を持つ鍛造品８から可動型１の型面１０が良好に離型される。このように可動型１が回動するため、捻り歯部の形状が良好に維持される。このとき本実施形態によれば、固体潤滑性をもつ第１潤滑摺動部材５１および第２潤滑摺動部材５２が配置されているため、可動型１の回動性が良好に確保される。

なお鍛造品に形成された捻り歯部（ヘリカルギヤ部）から可動型１の型面１０が離型すれば、可動型１をそれ以上回動させない方が好ましい。このため、可動型１に突設されているガイドピン６１を第２縦状溝６７に沿って鉛直方向の上方に案内させる。このため可動型１の回動は阻止される。第２縦状溝６７は、鍛造品の捻り歯部の離型が終了する周方向位相に設定されている。なお鍛造品８の離型が終了したら、制御部９は待機指令を流体圧式シリンダ装置７に出力し、流体圧式シリンダ装置７の第２室７３２に流体を送給し、ロッド７０を原位置の状態に復帰させ、次回の鍛造に備える。

ところで、図２において、下溝部６４２内のガイドピン６１が分岐域６５から矢印ＭＡ方向に傾斜溝６６に円滑に移行させるにあたり、ガイドピン６１が第１縦状溝６４の下溝部６４２に位置しているとき、ガイドピン６１を傾斜溝６６の方向に向けて矢印Ｆ１方向（図２参照）に予め付勢させておくことが好ましい。ここで、ガイドピン６１が矢印Ｆ１方向に付勢されてないと、可動型１と共にガイドピン６１が矢印Ｙ２方向に上昇するとき、ガイドピン６１が傾斜溝６６に進入できず、第１縦状溝６４の下溝部６４２から分岐域６５を経て、間違って上溝部６４１に進入してしまうおそれがある。このため本実施形態によれば、ガイドピン６１を回動方向に付勢させる付勢手段として、流体圧式シリンダ装置７が用いられている。そして流体圧式シリンダ装置７は、可動型１のガイドピン６１を矢印Ｆ１方向（傾斜溝６６の延設方向と平行な方向）に向けて付勢している。従って、ガイドピン６１が、下死点から上昇して第１縦状溝６４の下溝部６４２から分岐域６５に到達する時点においては、流体圧式シリンダ装置７によりガイドピン６１は矢印Ｆ１方向にアシストされる。この結果、ガイドピン６１は、第１縦状溝６４の下溝部６４２から分岐域６５を経て上溝部６４１の側に誤って移動することが阻止される。即ち、ガイドピン６１は、第１縦状溝６４の下溝部６４２から分岐域６５を経て傾斜溝６６内に良好に進入することができる。これにより捻り歯部の離型が良好に行われる。

流体圧シリンダ装置７は応答速度においてタイムラグをもつ。このため制御部９が流体圧式シリンダ装置７に駆動指令を出力する時刻から、流体圧回路７７から流体圧式シリンダ装置７の第１室７３１に流体（空気）が実際に送給され、ピストン７１０が実際に移動開始する時刻までの間に、ある程度の時間が必要とされる。即ち、流体圧式シリンダ装置７では初期動作の遅れがある程度存在する。殊に、流体圧式シリンダ装置７が空気圧式シリンダ装置である場合には、空気は、作動油などの液体よりも圧縮性を有するため、なおさら、初期動作の遅れが存在し易い。

この点本実施形態によれば、ガイドピン６１が第１縦状溝６４において分岐域６５を超えて底６４ｘ付近に向かう下溝部６４２を移動している間、あるいは、ガイドピン６１が第１縦状溝６４の底６４ｘ付近の下溝部６４２から分岐域６５に移動している間に、流体圧式シリンダ装置７の駆動を開始する指令を制御部９が流体圧回路７７に予め出力する。即ち、流体圧回路７７から流体圧式シリンダ装置７の第１室７３１に流体（空気）を送給する駆動開始指令が流体圧回路７７に出力される。この結果、ガイドピン６１が第１縦状溝６４の底６４ｘ付近から分岐域６５に上昇するまでの間に、流体圧式シリンダ装置７の第１室７３１の流体圧は上昇する。そしてガイドピン６１が第１縦状溝６４の底６４ｘ付近から分岐域６５に到達した時点においては、可動型１を矢印Ｆ１方向に付勢させる操作が既に行われている。従って、ガイドピン６１がこれの下死点から矢印Ｙ２方向に上昇して分岐域６５に到達した時点においては、ガイドピン６１は、分岐域６５から第１縦状溝６４の上側に誤って移動することが阻止される。即ち、ガイドピン６１を第１縦状溝６４の分岐域６５から傾斜溝６６内に良好に進入させることができる。これにより流体圧式シリンダ装置７の初期動作の遅れが存在する場合であっても、流体圧式シリンダ装置７を良好に作動でき、鍛造品８の捻り歯部の離型が良好に行われる。なお流体圧式シリンダ装置７に初期動作遅れがない場合には、流体圧式シリンダ装置７により可動型１に矢印Ｆ１方向へ付勢力が働くが、ガイドピン６１が下溝部６４２に係合しているため、可動型１は回動しない。

本実施形態によれば、可動型１のガイドピン６１が傾斜溝６６に沿って矢印Ｙ２方向に上昇するときにおいても、流体圧回路７７から流体圧式シリンダ装置７の第１室７３１に流体（空気）が送給され、ピストン７１０が矢印Ｆ１方向に付勢されている。このためガイドピン６１と傾斜溝６６の溝形成面６６ａとの間の摩擦抵抗が大きいときであっても、ガイドピン６１は流体圧式シリンダ装置７により矢印Ｆ１方向に付勢されているため、ガイドピン６１は傾斜溝６６に沿って良好に移動できる。この意味においても捻り歯部の離型が良好に行われる。

（実施形態２）
図４は実施形態２を示す。図４はガイド部６３のガイド溝６２を平面的に展開した展開図を示す。図４に示すように、ガイド溝６２は、上下方向（鉛直方向）に沿って延設された第１縦状溝６４と、第１縦状溝６４の底６４ｘよりも上側の位置の分岐域６５から横方に向けて斜め上向きに分岐された傾斜溝６６とを備えている。第２縦状溝６７を形成せずとも、捻り歯部の精度に影響が少ないように捻り歯部の形状が設定されているため、第２縦状溝６７は廃止されている。

（その他）
上記した実施形態１によれば、係合部としてガイドピン６１が使用されているが、これに限らず、回転可能なガイドローラを用いても良い。実施形態１によれば、傾斜溝６６の長さ方向の中間域にガイドピン６１が存在するとき、流体圧シリンダ装置のロッド７０の中心線ＰＡ（図３参照）が可動型１の外周壁面１７に対してほぼ接線方向に配向されているが、これに限らず、傾斜溝６６の長さ方向の始点域または終点域にガイドピン６１が存在するとき、流体圧シリンダ装置７のロッド７０の中心線ＰＡが可動型１の外周壁面１７に対してほぼ接線方向に配向されていても良い。上記した実施形態１によれば、第１潤滑摺動部材５１および第２潤滑摺動部材５２が設けられているが、これに限らず、可動型１の回動性が良好に確保されていれば、上記した潤滑摺動部材５１，５２を廃止しても良い。

上記した実施形態１によれば、素材は常温であるため、冷間鍛造であるが、これに限らず、素材を温間状態とし、温間鍛造としても良い。素材を熱間状態とし、熱間鍛造としても良い。支持手段１５０は、固定型２が退避する退避方向に固定型２を変位可能に支持する作動流体１５１ｃを収容する収容室１５２ｃを備えているが、これに限らず、バネ定数が高い皿バネ等の付勢バネで構成しても良い。場合によっては、固定型２を退避する退避方向に支持する支持手段を設けず、固定型２を実質的に完全固定しても良い。閉塞鍛造に適用されているが、これに限られるものではなく、要するに鍛造成形であれば良い。本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施可能である。

上記した記載から次の技術的思想も把握される。
・捻れ歯部をもつ鍛造品を成形する鍛造キャビティを区画すると共に上下方向に沿って型締めおよび型開放自在な可動型および相手型を備え、前記可動型を回動可能に保持する鍛造型保持装置と、前記可動型をこれの回動中心の周りで回動させる回動装置とを具備する鍛造型装置において、前記回動装置は、前記可動型に突設された突状の係合部と、前記可動型の外方に設けられ前記係合部が嵌合するガイド溝をもつガイド部と、前記可動型に接続され前記可動型を回動中心の周りで回動させる方向に前記可動型に移動力を与える駆動源とを具備しており、前記ガイド溝は、上下方向に沿って延設され前記可動型が上死点から下死点に向かう移動時に前記係合部が下降する縦状溝と、前記縦状溝から横方に向けて分岐され横方に向かうにつれて上昇傾斜すると共に前記可動型が下死点から上死点に向かう間に前記係合部を案内させる傾斜溝とを備えていることを特徴とする鍛造型装置。捻り歯部を有する鍛造品を良好に鍛造成形できる。

本発明は捻り歯部を有する鍛造品を鍛造成形する鍛造型装置に利用することができる。

実施形態１に係り、鍛造型装置の縦断面図である。 鍛造型装置のガイド溝を展開した展開図である。 鍛造型装置の可動型の型面を下方から視認した状態を示す底面図である。 実施形態２に係り、鍛造型装置のガイド溝を展開した展開図である。

符号の説明

１は可動型、１０は型面、２は固定型（相手型）、２０は型面、３は鍛造型、３０は鍛造キャビティ、６は回動装置、６１はガイドピン（係合部）、６２はガイド溝、６４は第１縦状溝、６３はガイド部、６５は分岐域、６６は傾斜溝、６６ｕは上部（上昇端部）６７は第２縦状溝、７は流体圧式シリンダ装置（駆動源）、７０はロッド、７１はシリンダ、７２は枢支部、７３はシリンダ室、７５は連結具、７７は流体圧回路、９は制御部を示す。

Claims (5)

1. 捻れ歯部をもつ鍛造品を成形する鍛造キャビティを区画すると共に上下方向に沿って型締めおよび型開放自在な可動型および相手型を備え、前記可動型を回動可能に保持する鍛造型保持装置と、
   前記可動型をこれの回動中心の周りで回動させる回動装置とを具備する鍛造型装置において、
   前記回動装置は、前記可動型に突設された突状の係合部と、前記可動型の外方に設けられ前記係合部が嵌合するガイド溝をもつガイド部と、前記可動型に接続され前記可動型を回動中心の周りで回動させる方向に前記可動型に移動力を与える駆動源とを具備しており、
   前記ガイド溝は、上下方向に沿って延設され前記可動型が上死点から下死点に向かう移動時に前記係合部が下降する縦状溝と、前記縦状溝の底よりも上側の位置の分岐域から横方に向けて分岐され横方に向かうにつれて上昇傾斜すると共に前記可動型が下死点から上死点に向かう間に前記係合部を案内させる傾斜溝とを備えていることを特徴とする鍛造型装置。
2. 請求項１において、下降する前記係合部が前記縦状溝の分岐域から前記縦状溝の底に向けて移動している間、または、上昇する前記係合部が前記縦状溝の前記底付近から前記分岐域に向けて移動している間、前記駆動源に駆動開始指令を出力する制御部が設けられていることを特徴とする鍛造型装置。
3. 請求項１または２において、前記駆動源は流体圧シリンダ装置であることを特徴とする鍛造型装置。
4. 請求項１〜３のうちのいずれか一項において、前記傾斜溝の上昇端部には、前記傾斜溝から上方に向けて且つ上下方向に沿って延設された第２縦状溝が形成されていることを特徴とする鍛造型装置。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか一項において、前記鍛造型保持装置は、前記可動型と前記相手型とで鍛造品を鍛造成形するとき、前記相手型が退避する退避方向に前記相手型を変位可能に支持する支持手段を備えていることを特徴とする鍛造型装置。

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