JP4856946B2

JP4856946B2 - クラウニング付歯形の鍛造成形装置

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Publication number: JP4856946B2
Application number: JP2005369720A
Authority: JP
Inventors: 正弘嶺岸
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2005-12-22
Publication date: 2012-01-18
Anticipated expiration: 2025-12-22
Also published as: JP2007167911A

Description

本発明は外歯歯車の歯面にクラウニングを成形するクラウニング付歯形の鍛造成形装置に関する。

一般に外歯歯車の各歯の歯面には、駆動側と被駆動側の各歯の噛み合い当たりが良好となるように、歯筋に沿って歯筋方向の中央部から端部に向けて歯厚を漸次減少させるようにしたクラウニングが成形されている。歯面にクラウニングを加工してクラウニング付歯形を形成する一般的な方法としては、棒材あるいは鍛造による素材を歯切り等によって粗加工して歯厚が一定の歯車を成形した後に、シェービング等の切削により歯面をクラウニング加工する方法がある。しかしながら、切削によりクラウニング加工を行うには加工時間がかかるという問題がある。これに対し、切削によることなく鍛造によってクラウニング付歯形を成形すると、加工時間を短縮することができる。

クラウニング付歯形の歯車を鍛造成形するために、歯車の歯面に対応して湾曲した凹面となったダイス孔が形成されたダイスとパンチとを有する鍛造金型を用いると、歯車の各歯の歯筋方向中央部の肉厚が両端部よりも大きいので、歯車成形後にエジェクタピンにより鍛造金型から歯車を取り出す際に肉厚部が金型の開口端部でしごき加工されることになり、所定の寸法精度が得られなくなる。そこで、例えば特許文献１には、ダイス孔内にセットされた素材を塑性加工する前にテーパ部材によりダイスの開口端部を弾性収縮させた後にダイス孔内で素材をクラウニング付歯形の歯車に塑性加工し、成形された歯車をダイスから取り出すときには、ダイスの開口端部側の弾性収縮を解除させて開口端部側の内径を広げるようにした加工方法が開示されており、成形後の歯車の各歯はダイスの開口端部でしごき加工されることが防止される。

特許文献２には、予め粗加工により歯厚が一定に加工された素材を上下２つのダイスを用いてクラウニング付歯形に鍛造成形する成形装置が記載されている。下ダイスには下端側が小さくなる部分を有する複数の第１空間が設けられ、上ダイスには上端側が小さくなる部分を有する複数の第２空間が設けられており、上パンチにより素材をその下端側から第１空間に挿入して素材の各歯に下端から中央部の間にクラウニング付歯形を成形する。続いて下ダイスの第１空間と上ダイの第２空間とを一致させた後に、素材を下パンチにより第１空間内に保持された歯を上端側から第２空間内に挿入して歯の上端から中央部の間にクラウニング付歯形を成形する。これにより、クラウニング付歯形の歯車が鍛造加工される。
特開平７−５１７８８号公報特開２００３−２２０４４２号公報

しかしながら、特許文献１に記載されるように、パンチとダイス部材とにより素材を圧縮加工する前に、ダイス部材のダイス孔の開口端部を弾性収縮変形させる場合には、ダイス部材におけるダイス孔の開口端部と反対側の部分にはクラウニングを成形するために複雑な形状に加工する必要がある。また、ダイス部材をコンテナ部に一体に形成する必要があり、ダイス部材の構造が更に複雑となり鍛造成形装置の製造コストおよびメインテナンスコストが増大することになる。

一方、特許文献２に記載の成形装置は、上下２つのダイスと上下２つのパンチとが必要となり、鍛造成形装置の構造が複雑となると共に、上パンチにより素材の歯を下ダイスの第１空間に挿入して素材の下端部側にクラウニングを成形する工程と、下ダイスと上ダイスとを密着させる工程と、素材を下パンチにより第１空間に保持された歯を上端側から第２空間内に挿入して歯の上端部側にクラウニングを成形する工程とを有し、鍛造工程が複雑となって加工時間が長くなるという問題点がある。

そこで、１つのダイスにより各歯の歯面にクラウニングを鍛造加工し得るようにすべく、ダイスの外周面をテーパ形状とし、ダイスの外周面に直接接触するパンチにテーパ形状の摺動面を形成することによって、パンチによりダイスの軸方向両端部を直接径方向に弾性収縮変形するようにした鍛造成型装置の開発が行われた。しかしながら、パンチにより直接ダイスを弾性収縮変形するようにすると、硬度の高いダイスの外周面に接触するパンチの摺動面が短期間に磨耗してしまうだけでなく、ダイスの外周面が磨耗することから、ダイスの交換頻度も高くなり、装置の耐久性を十分に確保することができないという問題点がある。また、ダイスの外周面にテーパ面を形成するようにすると、クラウニングの加工量を変化させるには、ダイスを交換する必要がある。

本発明の目的は、簡単な構造の装置によって１工程でクラウニング付歯形を成形し得るようにすることにある。

本発明の他の目的は、ダイスの交換頻度を少なくして鍛造成形装置の耐久性を向上することにある。

本発明の他の目的は、ダイスを交換することなく、クラウニング加工量を変化させることができるようにすることにある。

本発明のクラウニング付歯形の鍛造成形装置は、歯厚が歯筋方向全体に一定の複数の歯を備えた歯車素材における歯面にクラウニングを成形するクラウニング付歯形の鍛造成形装置であって、歯車素材の各歯が嵌合する複数の歯形成形溝が内面に形成され、ダイスホルダに支持されるダイスと、前記ダイスに向けて軸方向に移動自在に設けられ、前記ダイスホルダとの間で前記歯車素材を軸方向に押圧するインナーパンチと、前記ダイスホルダに配置され、テーパ形状の外周面を有するとともに前記ダイスの外側に嵌合される駆動リングと、前記ダイスに対して軸方向に移動自在に前記インナーパンチの外側に装着されるアウターパンチとを有し、前記駆動リングの内周面の軸方向中央部分に前記ダイスの外周面に接触しない凹部を環状に形成し、前記駆動リングの前記外周面に接触するテーパ形状の摺動面を有するとともに前記アウターパンチにより駆動されて前記駆動リングの軸方向両端部を径方向に弾性収縮変形する加工ブロックを、前記駆動リングの外側に軸方向に移動自在に配置し、前記アウターパンチの軸方向移動により前記駆動リングを介して前記ダイスの軸方向両端部を径方向および周方向に弾性収縮変形させ、歯車素材の各歯の歯面にクラウニングを成形することを特徴とする。

本発明のクラウニング付歯形の鍛造成形装置は、前記加工ブロックがブロック本体と、前記テーパ形状の摺動面が形成されて当該ブロック本体に着脱自在に装着される環状部とを有することを特徴とする。

本発明のクラウニング付歯形の鍛造成形装置は、前記駆動リングを前記ダイスホルダに着脱自在に配置することを特徴とする。

本発明のクラウニング付歯形の鍛造成形装置は、前記ダイスホルダに固定され前記歯車素材の基端面側に当接するスリーブと、前記アウターパンチとともに軸方向に移動して前記歯車素材に形成された貫通孔を押し広げるマンドレルとを有することを特徴とする。

本発明によれば、アウターパンチの軸方向移動により駆動リングを介してダイスの軸方向両端部を径方向および周方向に弾性収縮変形させるようにしたので、アウターパンチをダイスに接近させる１工程によって歯車素材の各歯の歯面にクラウニングを加工してクラウニング付歯形を成形することができる。また、ダイスの外周面には摺動面が設けられていないので、ダイス外周面の磨耗発生によるダイス交換頻度が少なくなり、鍛造成形装置の耐久性を向上させることができるとともに、製造価格が高いダイスの交換頻度が少なくなることから、歯車を低コストで製造することができる。

本発明によれば、駆動リングをダイスホルダに交換自在に配置するようにしたので、外周面のテーパ角度が相違した駆動リングを交換することにより、ダイスを交換することなく、ダイスの両端部の弾性収縮変形量を相違させてクラウニング加工量を変化させることができる。

マンドレルとこれが嵌合するスリーブとを設けることにより、貫通孔を有する歯車素材を加工することができ、歯車素材を貫通孔側から径方向に押し広げながら歯面のクラウニング加工をすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１（Ａ）は歯車素材の一例を示す斜視図であり、図１（Ｂ）は歯車素材の歯面にクラウニングを鍛造加工して製品化された後の歯車を示す斜視図である。図２は歯車素材の歯面にクラウニングを加工する本発明の一実施の形態であるクラウニング付歯形の鍛造成形装置を示す断面図であり、図３は図２の要部を示す拡大断面図である。

図１（Ａ）に示す歯車素材１０は、棒材を歯切り加工したり、鍛造加工することにより形成されており、歯車素材１０はボス部１１とこれと一体となった歯車本体部１２とを有し、中心部には貫通孔１３が形成されている。歯車本体部１２は複数の歯１４と隣り合う歯１４の間の歯溝１５とが円周方向に等ピッチで形成されている。歯１４および歯溝１５はそれぞれ軸方向に延びており、各々の歯１４は歯厚が歯筋方向全体に一定となっており、歯面１６と歯先面１７との交線は一直線状になり、歯面１６は平坦となっている。この歯車素材１０の歯面１６をクラウニング加工すると、図１（Ｂ）に示す歯車１０ａに加工され、歯面１６は歯筋方向の中央部から両端部に向けて肉厚が漸次減少するように成形されて製品化される。

図２に示す鍛造成形装置２０は、下型２１とこれに向けて上下方向に移動自在となった上型２２とを備えている。下型２１は基台２３に固定されるボルスタ２４を有し、ボルスタ２４は基部筒体２４ａとこれの上部に固定される支持筒体２４ｂとを備えている。支持筒体２４ｂの内部には円筒形状の上下動ブロック２５が上下方向に移動自在に装着され、上下動ブロック２５の上にはスペーサ２６を介して加工ブロック２７が装着されている。加工ブロック２７にスペーサ２６および上下動ブロック２５を介して上方向の推力を加えるために、ボルスタ２４内には複数の押圧ピン２８が装着され、押圧ピン２８には図示しないばね部材や油圧などにより上方に向けて推力が加えられており、加工ブロック２７には上型２２に向かう方向の推力が押圧ピン２８により加えられている。加工ブロック２７の上昇移動を規制するために、支持筒体２４ｂには加工ブロック２７に当接する環状の固定リング２９が取り付けられている。なお、上型２２を下型２１に向けて移動する際に上型２２の移動を案内するために、下型２１にはガイドポスト３０が取り付けられ、このガイドポスト３０に摺動自在に嵌合する図示しない部材が上型２２に取り付けられている。

図２に示すように、ボルスタ２４の支持筒体２４ｂの中心部には円筒形状の支持台３１が組み込まれ、この支持台３１は基部筒体２４ａに固定された台座３２に円筒形状のスペーサ３３を介して固定されている。支持台３１の上には環状のダイスホルダ３４が配置され、支持台３１の中央部にはスリーブ３５が組み込まれ、スリーブ３５は中空のスペーサ３６を介して台座３２に固定されている。

ダイスホルダ３４には、図３に示すように、歯車素材１０が嵌合される貫通孔３７ａを有する円筒形状のダイス３７が支持されており、ダイス３７の基端面つまり下端面はダイスホルダ３４に接触させた状態となってダイスホルダ３４に支持される。

図４はダイス３７を拡大して示す斜視図であり、ダイス３７の貫通孔３７ａの内面には軸方向に延びて複数の歯形成形溝３８が形成されている。それぞれの歯形成形溝３８は歯車素材１０の歯面１６に対応する歯面成形面３８ａと、歯先面１７に対応する歯先面成形面３８ｂとを有し、歯面成形面３８ａは歯車素材１０の歯面１６に対応して平坦となっている。また、ダイス３７には基端部側の大径外周面３９ａと先端側の小径外周面３９ｂとが形成されて外周面は段付形状となっており、それぞれの外周面３９ａ，３９ｂは中心軸と平行となったストレートな円筒面となっている。

一方、図２に示すように、上型２２は下型２１に向けて軸方向に接近離反移動自在となったメインラム４１を有し、メインラム４１には円筒形状のホルダ４２により円筒形状のアウターパンチ４３が取り付けられ、アウターパンチ４３はホルダ４２にねじ結合されるナット部材４４によりホルダ４２に固定されている。アウターパンチ４３の中心部にはほぼ円筒形状のインナーパンチ４５がアウターパンチ４３に対して軸方向に移動自在となって組み込まれ、メインラム４１の中央部に組み込まれたインナーラム４６とインナーパンチ４５との間には複数本の連動ロッド４７が配置されている。インナーパンチ４５はメインラム４１によりアウターパンチ４３とともに下型２１に対して軸方向に接近離反移動し、さらにインナーラム４６によりインナーパンチ４５はアウターパンチ４３に対して軸方向に相対移動自在となっている。

ホルダ４２内に固定された支持ブロック４８の下面には、アウターパンチ４３の中心部に位置させて固定ブロック４９によりマンドレル５１が取り付けられている。このマンドレル５１はスリーブ３５と同軸状となっており、上型２２が下型２１に接近移動すると、図２に示すように、スリーブ３５内に嵌合する。マンドレル５１の先端部には本体部５２ａよりも小径となった小径部５２ｂが設けられ、上型２２が下型２１に向けて接近移動すると、まず、マンドレル５１の小径部５２ｂが歯車素材１０の貫通孔１３内に入り込んだ後に基端部側の大径の本体部５２ａで貫通孔１３が押し広げられるように歯車素材１０は塑性加工される。

図２および図３に示すように、ダイス３７の外側に嵌合される駆動リング５３がダイスホルダ３４に着脱自在に配置されるようになっている。図４に示すように、駆動リング５３の内周面の軸方向中央部分には環状の凹部５４が形成され、駆動リング５３の基端部側の大径内周面５３ａはダイス３７の大径外周面３９ａに接触し、駆動リング５３の先端部側の小径内周面５３ｂはダイス３７の小径外周面３９ｂに接触し、凹部５４はダイス３７の外周面には接触しないようになっている。駆動リング５３の外周面５５は、基端部側に向けて外径が大きくなるようにテーパ形状となっている。なお、ダイス３７の外周面に段差を設けることなく、外周面全体を同一外径としても良く、その場合には駆動リング５３の内周面のうち凹部５４を除く部分の内径を同一内径とすることになる。

支持筒体２４ｂに上下方向に移動自在に装着された加工ブロック２７は、ブロック本体２７ａとこれの中央部に着脱自在に取り付けられる環状部２７ｂとにより形成されており、環状部２７ｂの内周面は、図３に示すように、駆動リング５３のテーパ形状の外周面５５に接触するテーパ形状の摺動面５６となっている。これにより、支持筒体２４ｂに軸方向に移動自在に支持された加工ブロック２７に、図２および図３に示すように、アウターパンチ４３が接触した状態からさらに上型２２が下方に移動すると、加工ブロック２７はスペーサ２６および上下動ブロック２５とともに図２および図３に示される位置よりもさらに下方に向けてアウターパンチ４３により駆動され、駆動リング５３は加工ブロック２７の摺動面５６により径方向に収縮するように駆動力を受ける。

駆動リング５３が加工ブロック２７により駆動力を受けると、ダイス３７の基端部側の大径外周面３９ａは駆動リング５３の大径内周面５３ａに接触するとともにダイス３７の先端部側の小径外周面３９ｂは駆動リング５３の小径内周面５３ｂに接触し、ダイス３７の軸方向の中央部分は駆動リング５３の内周面に接触していないので、駆動リング５３の両端部つまり基端部側と先端部側がダイス３７に接近するように変形する。これにより、ダイス３７は、駆動リング５３により両端部つまり基端部側と先端部側が径方向内方に押し付けられ、ダイス３７の両端部は径方向と周方向とに弾性収縮変形することになる。径方向と周方向の弾性収縮変形量は、ダイス３７の両端面側が最も大きくなるので、歯車素材１０の歯面１６には、図１（Ｂ）に示すように、歯筋に沿って歯筋方向の中央部から端部に向けて肉厚つまり歯厚が漸次減少するようになったクラウニングが加工される。

このように、上型２２を下型２１に接近させてアウターパンチ４３により駆動リング５３を介してダイス３７を径方向および周方向に弾性収縮変形してクラウニング加工を行うようにしており、上型２２が下型２１に接近移動すると、まず、マンドレル５１の先端の小径部５２ｂが歯車素材１０の貫通孔１３内に入り込み、引き続き移動によりマンドレル５１の大径の本体部５２ａにより歯車素材１０は径方向外方に押し広げられるとともにダイス３７によりクラウニング加工が行われる。

クラウニング加工を行うための加工ブロック２７をアウターパンチ４３に取り付けることなく、下型２１に上下動自在に装着したので、加工ブロック２７の強度を高めることができ、所望の精度で歯面１６にクラウニング加工を行うことができる。

図５は上型２２が下型２１に最接近した状態を示す断面図であり、クラウニングの加工が完了した状態を示す。また、図６はクラウニング加工が完了した後に上型２２を下型２１から離反させた状態を示す断面図であり、図５および図６はそれぞれ鍛造形成装置のうち図３に示された部分を示す。

次に、図２に示す鍛造成形装置によって図１（Ａ）に示す歯車素材１０を加工して歯面１６にクラウニング加工を施してクラウニング付歯形を成形する加工手順について説明する。

上型２２が下型２１よりも上方に待避した状態のもとで、ダイス３７の貫通孔３７ａ内に歯車素材１０をセットする。このときには、加工ブロック２７は上昇限位置となって固定リング２９に当接している。一方、歯車素材１０は各々の歯１４がそれぞれダイス３７の歯形成形溝３８内に嵌合された状態となり、基端部側の端面のうち歯１４の端面はダイスホルダ３４に接触し、ボス部１１の端面はスリーブ３５の先端面に接触した状態となってダイス３７内に保持される。

この状態のもとで、上型２２を下型２１に向けて接近移動させると、まず、マンドレル５１の先端の小径部５２ｂが歯車素材１０の貫通孔１３内に挿入された後に基端部側の大径の本体部５２ａが貫通孔１３内に挿入されて貫通孔１３を押し広げるように歯車素材１０を塑性加工しながら、アウターパンチ４３が加工ブロック２７に接触するとともにインナーパンチ４５が歯車素材１０の先端部側の端面に接触する。図２および図３はこのようにしてアウターパンチ４３が加工ブロック２７に接触するとともにインナーパンチ４５が歯車素材１０に接触した状態を示す。

引き続く上型２２の移動によって、アウターパンチ４３により押し下げられる加工ブロック２７の環状部２７ｂにおけるテーパ形状の摺動面５６がダイス３７のテーパ形状の外周面５５に摺動接触し、摺動面５６の小径部分が外周面５５の大径部分に向けて移動することになり、駆動リング５３は軸方向の両端部側が径方向に収縮するように変形する。このようにアウターパンチ４３が加工ブロック２７を押し下げる過程では、インナーパンチ４５は歯車素材１０の端面に接触した状態となり、アウターパンチ４３はインナーパンチ４５に対して相対的に摺動することになる。

駆動リング５３の大径内周面５３ａと小径内周面５３ｂがダイス３７の大径外周面３９ａと小径外周面３９ｂとに接触しているので、駆動リング５３の径方向の変形によってダイス３７は軸方向の両端部つまり基端部側と先端部側とが径方向および周方向に弾性収縮変形することになる。このようにダイス３７の両端部が弾性収縮変形することによって、図１（Ａ）に示すように、歯面１６が真っ直ぐとなって予め形成された歯車素材１０は、図１（Ｂ）に示すように、歯面１６にクラウニング加工が施され、歯面１６は歯筋に沿って歯筋方向の中央部から端部に向けて歯厚が漸次減少するように塑性加工される。

図５に示すように、上型２２が下型２１に対して最接近する位置まで下降移動すると、クラウニング加工が終了するとともにマンドレル５１による貫通孔１３の押し広げ加工が終了する。

この状態のもとで、上型２２を下型２１から離反移動させると、図６に示すように、アウターパンチ４３の上昇移動により加工ブロック２７は固定リング２９に当接する上昇限位置となり、インナーパンチ４５は歯車素材１０から離れるとともにマンドレル５１が歯車素材１０の貫通孔１３から離れることになる。この状態のもとで、歯車素材１０に加工が完了して製品となった歯車１０ａが下型２１から取り外される。

別の歯車素材１０について同様の加工を行うには、図６に示すように、下型２１から上型２２が離れた状態のもとで歯車素材１０が下型２１のダイス３７内にセットされ、上述した手順により歯車素材１０の歯面１６にはクラウニングが加工される。

本発明の鍛造成形装置においては、ダイス３７の外側に駆動リング５３を嵌合し、駆動リング５３のテーパ形状の外周面５５に摺動接触する摺動面５６を加工ブロック２７に形成したので、多数の歯車素材１０を加工することによって駆動リング５３の外周面５５が磨耗した場合には、駆動リング５３を交換することによってダイス３７を交換することなく、ダイス３７をそのまま使用して歯車素材１０を加工することができる。同様に、加工ブロック２７はブロック本体２７ａとこれに取り付けられる環状部２７ｂとにより形成されており、環状部２７ｂに形成された摺動面５６が磨耗したら、環状部２７ｂを交換することができる。

このように、駆動リング５３と環状部２７ｂとが交換自在となっているので、駆動リング５３の外周面５５および環状部２７ｂの摺動面５６のテーパ角度を相違させて、上型２２の移動ストロークに対するダイス３７の径方向の弾性収縮変形量を変更したり、歯車１０ａに形成されるクラウニング量を変更することも、ダイス３７を変更することなく、容易に行うことができる。

図示する鍛造成形装置においては、加工ブロック２７はブロック本体２７ａとこれに着脱自在となった環状部２７ｂとにより構成されているが、環状部２７ｂとブロック本体２７ａとを一体とするようにしても良い。また、加工ブロック２７は下型２１の支持筒体２４ｂに上下動自在に装着され、アウターパンチ４３の軸方向移動により加工ブロック２７を軸方向に移動し、これの軸方向移動をテーパ面を介して駆動リング５３の径方向および周方向の弾性収縮変形に変換するようにしているが、駆動リング５３の外周面５５に摺動接触する摺動面５６をアウターパンチ４３に設けることにより、アウターパンチ４３により直接駆動リング５３を径方向に弾性収縮変形するようにしても良い。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。たとえば、駆動リング５３は環状に一体的に形成した部材としても良く、スリットを形成して変形し易くするようにしても良く、くさび面を有する複数のセグメントにより形成するようにしても良い。また、駆動リング５３の内周面には凹部５４が形成されているが、ダイス３７の外周面に凹部を形成するようにしても良い。

さらに、駆動リング５３を軸方向に分割された複数のリング状部材により形成するようにしても良い。同様に、環状部２７ｂについても、複数のセグメントや複数のリング状部材により形成するようにしても良い。また、駆動リング５３の内周面または環状部２７ｂの内周面を円形とすることなく、多角形とすることにより、歯車素材１０の円周方向の特定部位を局所的に成形するようにしても良い。

この鍛造成形装置は図１（Ａ）に示すように、中心部に貫通孔１３が形成された歯車素材１０を加工するために適用されているが、貫通孔１３が設けられていない歯車素材を鍛造加工するようにしても良い。その場合には、スリーブ３５は下型２１に設けられず、マンドレル５１は上型２２には設けられない。また、図示する鍛造成形装置は、図１に示す平歯車の歯面１６をクラウニング加工するために適用されているが、ダイス３７を交換することにより、ヘリカル歯車の歯面にもクラウニング加工を行うことができる。

（Ａ）は歯車素材の一例を示す斜視図であり、（Ｂ）は歯車素材の歯面にクラウニングを鍛造加工して製品化された後の歯車を示す斜視図である。歯車素材の歯面にクラウニングを加工する本発明の一実施の形態であるクラウニング付歯形の鍛造成形装置を示す断面図である。図２の要部を示す拡大断面図である。ダイスを拡大して示す斜視図である。上型が下型に最接近して加工が終了した状態における図３と同一の部分を示す断面図である。クラウニング加工が完了した後に上型を下型から離反させた状態における図３と同一の部分を示す断面図である。

符号の説明

１０歯車素材
１０ａ歯車
１４歯
１５歯溝
１６歯面
２１下型
２２上型
２７加工ブロック
２７ａブロック本体
２７ｂ環状部
３４ダイスホルダ
３５スリーブ
３７ダイス
３７ａ貫通孔
３８歯形成形溝
４３アウターパンチ
４５インナーパンチ
５１マンドレル
５３駆動リング
５４凹部
５５外周面
５６摺動面

Claims

歯厚が歯筋方向全体に一定の複数の歯を備えた歯車素材における歯面にクラウニングを成形するクラウニング付歯形の鍛造成形装置であって、
歯車素材の各歯が嵌合する複数の歯形成形溝が内面に形成され、ダイスホルダに支持されるダイスと、
前記ダイスに向けて軸方向に移動自在に設けられ、前記ダイスホルダとの間で前記歯車素材を軸方向に押圧するインナーパンチと、
前記ダイスホルダに配置され、テーパ形状の外周面を有するとともに前記ダイスの外側に嵌合される駆動リングと、
前記ダイスに対して軸方向に移動自在に前記インナーパンチの外側に装着されるアウターパンチとを有し、
前記駆動リングの内周面の軸方向中央部分に前記ダイスの外周面に接触しない凹部を環状に形成し、
前記駆動リングの前記外周面に接触するテーパ形状の摺動面を有するとともに前記アウターパンチにより駆動されて前記駆動リングの軸方向両端部を径方向に弾性収縮変形する加工ブロックを、前記駆動リングの外側に軸方向に移動自在に配置し、
前記アウターパンチの軸方向移動により前記駆動リングを介して前記ダイスの軸方向両端部を径方向および周方向に弾性収縮変形させ、歯車素材の各歯の歯面にクラウニングを成形することを特徴とするクラウニング付歯形の鍛造成形装置。
請求項１記載のクラウニング付歯形の鍛造成形装置において、前記加工ブロックはブロック本体と、前記テーパ形状の摺動面が形成されて当該ブロック本体に着脱自在に装着される環状部とを有することを特徴とするクラウニング付歯形の鍛造成形装置。
請求項１または２記載のクラウニング付歯形の鍛造成形装置において、前記駆動リングを前記ダイスホルダに着脱自在に配置することを特徴とするクラウニング付歯形の鍛造成形装置。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のクラウニング付歯形の鍛造成形装置において、前記ダイスホルダに固定され前記歯車素材の基端面側に当接するスリーブと、前記アウターパンチとともに軸方向に移動して前記歯車素材に形成された貫通孔を押し広げるマンドレルとを有することを特徴とするクラウニング付歯形の鍛造成形装置。