JP4989167B2 - ギヤの製造方法およびギヤの製造装置 - Google Patents

Description

本発明は、ワークにギヤ歯を成形するギヤの製造方法およびギヤの製造装置に関する。

乗用車やトラック，バス等の車両に搭載される手動変速機（マニュアルトランスミッション）には、運転者による変速操作を円滑に行えるようにするための同期機構（シンクロメッシュ）が設けられている。このシンクロメッシュは、複数のギヤ等の部品を組み合わせることにより構成されており、その構成部品としてのギヤは、エンジンの高トルク化された回転力をプロペラシャフト等へ伝達するために高い耐摩耗性が要求され、冷間鍛造成形等の成形手段により成形されている。冷間鍛造成形によって成形されるギヤは、通常、複数の製造工程を経て製造され、例えば、ワークにギヤ歯を成形するギヤ歯成形加工（前段の製造工程）からギヤ歯のバリ取りを行うバリ取り加工（後段の製造工程）を経て製造されるようになっている。

前段の製造工程から後段の製造工程にワークを移行させるときには、前段の製造工程で成形されたギヤ歯が後段の製造工程で欠損したり歪んだりすること等を防止するために、前段の製造工程で成形されたギヤ歯の位相と後段の製造工程で使用するダイのギヤ歯成形部の位相とを一致させる必要がある。そこで、ダイに対して接近するポンチによってワークをダイ上で相対回転させてワークのダイに対する位相ズレを補正し、これにより、ギヤ歯とギヤ歯成形部とを同位相にするようにした装置が、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載された技術は、ダイ（下型）に対して接近するポンチ（上型）を、筒状の外側ポンチ（外側上型）と外側ポンチに対して相対変位および相対回転する内側ポンチ（内側上型）とから構成している。そして、内側ポンチのワークへの当接により内側ポンチが外側ポンチに対して相対変位および相対回転し、このときの内側ポンチとワークとの摩擦力によりワークをダイ上で回転させ、ワークのダイに対する位相合わせを行うようにしている。
特開平１０−０８５８８９号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された装置によれば、外側ポンチの内部に螺旋状の溝部を成形する必要がある等、内側ポンチを相対回転させるための回転機構が複雑であり、内側ポンチが外側ポンチに対して規定のトルクで回転するように定期的に注油等のメンテナンスを行う必要が生じる等、維持やコストが嵩むといった問題がある。さらには、内側ポンチの下面とワークの上面との摩擦力（摩擦係数μ１）によりワークを回転させるため、前段の製造工程でのワークの仕上がり具合や相互の当接面へのグリス等の付着などにより摩擦力（μ１）がばらつき、ワークの下面とダイの上面との摩擦力（摩擦係数μ２）が摩擦力（μ１）よりも上回るような場合（μ１＜μ２）には、ワークを回転させることができなくなるといった問題も生じ得る。

本発明の目的は、ダイに対するワークの位相合わせを簡単な構成でかつ確実に行い得るギヤの製造方法およびギヤの製造装置を提供することにある。

本発明のギヤの製造方法は、ワークにギヤ歯を成形するギヤの製造方法であって、前記ワークが載置される第１のダイ、およびこれに向けて移動する第１のポンチを有する第１の金型により、前記ギヤ歯を成形するとともに前記ワークの一方の端面に凹部を前記ギヤ歯に対して一定の位相で成形する第１の工程と、前記第１の工程が終了した前記ワークが載置され前記凹部に係合する凸部と、前記凹部と前記凸部とが係合した状態のもとで前記ギヤ歯に噛み合って当該ギヤ歯と摺接する噛み合い部とを備える第２のダイ、およびこれに向けて移動する第２のポンチとを有する第２の金型により、前記第１の工程で前記ワークの他方の端面に連なって形成されるバリを除去するとともに、前記ギヤ歯を平滑化して仕上げる第２の工程とを有することを特徴とする。

本発明のギヤの製造方法は、前記第１のダイと前記第２のダイとを備える下側ブロックと、前記第１のポンチと前記第２のポンチとを備える上側ブロックとを有するトランスファプレスにより、前記第１の工程と前記第２の工程とを別々のワークについて同時に行うことを特徴とする。

本発明のギヤの製造装置は、ワークにギヤ歯を成形するギヤの製造装置であって、ギヤ歯成形部が設けられた金型本体と、当該金型本体の内側に配置される凹部形成筒とを備える第１のダイ、およびこれとの協働により前記ワークに前記ギヤ歯を成形するとともに前記ワークの一方の端面に凹部を前記ギヤ歯に対して一定の位相で成形する第１のポンチを有する第１の金型と、前記ギヤ歯に噛み合って当該ギヤ歯と摺接する噛み合い部を有する打抜ダイと、当該打抜ダイの内側にこれに対して回転することなく軸方向に移動自在に配置され前記凹部に係合する凸部を有するガイドスリーブとを備える第２のダイ、およびこれとの協働により前記第１の金型で前記ワークの他方の端面に連なって形成されるバリを除去する第２のポンチを備えた第２の金型とを有し、前記凸部と前記凹部との係合により前記ギヤ歯と前記噛み合い部とを同位相にした状態のもとで、前記打抜ダイと前記第２のポンチとにより前記バリを除去するとともに、前記ギヤ歯を平滑化して仕上げることを特徴とする。

本発明のギヤの製造装置は、前記打抜ダイの径方向内側および前記ガイドスリーブの径方向外側に、相互に接触する平面部をそれぞれ形成することを特徴とする。

本発明のギヤの製造装置は、前記ガイドスリーブの径方向内側に、軸方向に相対移動可能なノックアウトを設けることを特徴とする。

本発明のギヤの製造方法によれば、第１の工程から第２の工程にワークを移行する際、ワークの一方の端面に形成された凹部を第２のダイの凸部に合わせることにより、ワークのギヤ歯と第２のダイの噛み合い部との位相を一致させることができ、この状態のもとで、第２の工程においてギヤ歯と噛み合い部とを摺接させてバリを除去するとともに、ギヤ歯を平滑化して仕上げることができる。したがって、複雑な構成の回転機構を用いることなく簡単な構成でかつ確実に位相合わせを行うことができる。

本発明のギヤの製造方法によれば、トランスファプレスにより第１の工程と第２の工程とを別々のワークについて同時に行うので、ギヤの製造を自動化してワーク（半製品）からギヤ（完成品）への量産を効率よく行うことができる。

本発明のギヤの製造装置によれば、ガイドスリーブの凸部とワークの凹部との係合によりワークのギヤ歯と打抜ダイの噛み合い部とを同位相にした状態のもとで、打抜ダイと第２のポンチとによりバリを除去するとともに、ギヤ歯を平滑化して仕上げるので、第１の金型で成形されたギヤ歯が欠損したり歪んだりすることを防止することができる。

本発明のギヤの製造装置によれば、打抜ダイの径方向内側およびガイドスリーブの径方向外側に、相互に接触する平面部をそれぞれ形成するので、これらの各平面部の接触によってガイドスリーブと打抜ダイとを相対回転不能にすることができる。

本発明のギヤの製造装置によれば、ガイドスリーブの径方向内側に、軸方向に相対移動可能なノックアウトを設けるので、このノックアウトのガイドスリーブに対する相対移動により打抜ダイからワークを排出することができる。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係るギヤの製造方法を実施するトランスファプレスを示す断面図を、図２は図１のトランスファプレスを構成するトランスファフィードを上面から見た平面図をそれぞれ表している。

図１に示すように、ギヤの製造装置としてのトランスファプレス１０は、半製品としてのワークを冷間鍛造成形することにより完成品としてのギヤを製造する装置であり、このトランスファプレス１０は、床面等の不動部分（図示せず）に固定される複数のブロック材よりなる下側ブロック１１と、図中矢印に示すように、下側ブロック１１に対して上下方向に相対移動する上側ブロック１２とを有している。上側ブロック１２は、下側ブロック１１に対して図示しないスライド機構等を介して、例えば、油圧駆動によって上下動するようになっており、水平方向には移動不能となっている。

トランスファプレス１０は、図中破線で区切られるように、下側ブロック１１側と上側ブロック１２側とでそれぞれ対となるように、アイドル工程部２０，前方押出工程部３０および打抜工程部４０とを有している。トランスファプレス１０の下側ブロック１１と上側ブロック１２との間には、図中二点鎖線に示すように、トランスファフィード５０が設けられている。このトランスファフィード５０は、複数の製造工程を終えて後述のクラッチギヤ６０（図３及び図４参照）となる略リング状のワークＷを、図中円弧矢印に示すようにアイドル工程部２０から打抜工程部４０へ向けて前進させるものである。

トランスファフィード５０は、図２中矢印に示すように、図中上下方向から相互に接近および離間するとともに、図中左右方向に同期して往復動する一対のアームホルダ５１を有している。各アームホルダ５１は、図中左右方向に棒状に延びて形成され、アイドル工程部２０ないし打抜工程部４０を横断するようにして配置されている。各アームホルダ５１には、アイドル工程部２０ないし打抜工程部４０のそれぞれに対応して、所定間隔で一対の挟持アーム５２ａ，５２ｂ，５２ｃが固定されている。

トランスファフィード５０は、図示しないコントローラによって各アームホルダ５１を駆動することにより、前段の製造工程（例えば前方押出工程部３０）を終えたワークＷを各挟持アーム５２ｂによって径方向から挟持して持ち上げるとともに、持ち上げたワークＷを後段の製造工程（例えば打抜工程部４０）に搬送する。その後、後段の製造工程でワークＷを離した後に前段の製造工程に戻る復帰動作を行うようになっている。トランスファフィード５０は、このような一連の動作を繰り返して行うことにより、別々のワークＷ（アイドル工程部２０や前方押出工程部３０にあるそれぞれのワークＷ）を同時に、かつ、連続してアイドル工程部２０から打抜工程部４０へ向けて搬送するとともに、打抜工程部４０での成形を終えて完成したクラッチギヤ６０を、トランスファプレス１０から図示しないストッカー等に排出するようになっている。

トランスファプレス１０によって製造されるギヤは、図３および図４に示すように構成されており、以下、このギヤの詳細構造について図面を用いて説明する。図３は図１の装置によって製造されるギヤ（完成品）を示す断面図を、図４は図３のギヤを斜め下方から見た斜視図をそれぞれ表している。

トランスファプレス１０によって製造されるギヤは、自動車等の車両に搭載されるマニュアルトランスミッションのシンクロメッシュ（図示せず）を構成するクラッチギヤであり、このクラッチギヤ６０は、エンジンの回転に応じて回転するシャフト（図示せず）が貫通して固定される内周壁部６１を有している。

クラッチギヤ６０の図中上方には、その外周側にギヤ歯としての複数のスプライン６２ａ，６２ａ・・・を有するスプライン形成本体６２が設けられている。このスプライン形成本体６２に形成されるスプライン６２ａには、図中下方に向かって徐々に幅狭となる一対の傾斜面６２ｂが形成されており、これらの各傾斜面６２ｂは、クラッチギヤ６０の軸方向に対向配置される図示しないクラッチハブのスプラインとの噛み合いを案内するようになっている。

スプライン形成本体６２の図中下方には、外周側が下方に向かって徐々に傾斜する傾斜壁６３ａを有する略円錐台形状の本体部６３が一体的に設けられている。この本体部６３における一方の端面（図中下方側の端面）の傾斜壁６３ａ側には、周方向に沿って１２０°間隔で３つの凹部６４が形成されており、これらの各凹部６４は、図中下方に向かって徐々に拡開するように略台形形状に形成されている。各凹部６４は、本体部６３の内側（内周壁部６１側）から供給される潤滑オイル（図示せず）を、本体部６３の外周側に配置されるシンクロナイザリング（図示せず）側に十分に行き渡らせるための油溝（油溜）としての機能を果たすものである。

次に、トランスファプレス１０を構成するアイドル工程部２０ないし打抜工程部４０について、図面を用いて詳細に説明する。図５は前方押出工程部の金型を拡大して示す断面図を、図６は打抜工程部の打抜金型を示す平面図を、図７は図６のＡ−Ａ線に沿う断面図をそれぞれ表している。

アイドル工程部２０は、図１に示すように、トランスファプレス１０のワークＷの導入側（図中左方）を構成しており、アイドル工程部２０に対応する下側ブロック１１にはワーク載置台２１が設けられている。このワーク載置台２１には、図中上方に突出する円筒状突出部２１ａが設けられており、この円筒状突出部２１ａには、図示しない工作機械等によって他の製造工程で成形されたワークＷが装着されるようになっている。ワーク載置台２１へのワークＷの載置作業は、トランスファフィード５０の動作と同期して動作される部品供給装置等（図示せず）によって行われるようになっている。

このように、ワークＷがワーク載置台２１に載置されることでワークＷはトランスファプレス１０に対して高精度で位置決めされ、図２に示す各挟持アーム５２ａによるワークＷの搬送準備が整うことになる。なお、アイドル工程部２０に対応する上側ブロック１２には、後述の前方押出工程部３０や打抜工程部４０が有するポンチ（上型）を備えていない。

前方押出工程部３０は、本発明における第１の工程を実施するものであり、図１に示すように、トランスファプレス１０の中央部分（図中中央）を構成している。この前方押出工程部３０に対応する下側ブロック１１には、第１のダイとしての環状の金型（下型）３１が設けられている。下側ブロック１１における金型３１の図中下方には、下側ブロック１１に対して上下方向に相対移動する第１のノックアウトカウンタ３２が設けられている。この第１のノックアウトカウンタ３２は、その下方側に設けられるとともに、例えば、油圧駆動される駆動ピン３３によって上昇動作されるようになっている。第１のノックアウトカウンタ３２の図中上端側は、駆動ピン３３の上昇動作により金型３１内に入り込むようになっており、これにより、金型３１内に塑性流動変形して入り込んだワークＷを金型３１の外部に押出して排出するようにしている。

金型３１は、図５に示すように、下側ブロック１１（図１参照）に装着される環状の金型本体３４を有し、この金型本体３４の図中上方には、ワークＷにスプライン６２ａ（図３および図４参照）を成形するための第１のギヤ歯成形部（ギヤ歯成形部）３４ａが形成されている。金型本体３４の径方向内側には、ワークＷの外周側に傾斜壁６３ａを成形するための絞り筒３５が装着され、この絞り筒３５のさらに径方向内側には、ワークＷの底部側に複数の凹部６４を成形するための凹部形成筒３６が装着されている。

凹部形成筒３６の図中上方には、周方向に沿って１２０°間隔で３つの突出部３６ａ（図では２つのみ示す）が形成されており、これらの各突出部３６ａは凹部６４を成形するために略台形形状に形成されている。凹部形成筒３６は、突出部３６ａの周方向位置と第１のギヤ歯成形部３４ａの周方向に対する凹凸形状の位置とが一定の位相関係となるように、金型本体３４に対して回転不能に固定されている。

前方押出工程部３０に対応する上側ブロック１２には、図１に示すように、金型３１の中心軸と一致するようにして、第１のポンチとしての押出ポンチ３７が設けられている。この押出ポンチ３７は、上側ブロック１２の下降に伴ってワークＷの中心を貫通するとともに、ワークＷを傾斜させないように支持する支持部３７ａと、この支持部３７ａがワークＷを貫通した後にワークＷの上面に当接し、ワークＷ全体を金型３１内に押出す押圧部３７ｂとを有している。ここで、金型３１と押出ポンチ３７とによって本発明における第１の金型を構成している。

下側ブロック１１に装着される金型３１は、図５に示すように金型本体３４，絞り筒３５および凹部形成筒３６によって構成され、これにより、押出ポンチ３７を下降させてワークＷを金型３１内に前方押出成形することにより、ワークＷを塑性流動変形させ、この一回の前方押出成形（押出ポンチ３７の１ストローク動作）でワークＷにスプライン６２ａ，傾斜壁６３ａおよび凹部６４を一度に成形することができる。

打抜工程部４０は、本発明における第２の工程を実施するものであり、図１に示すように、トランスファプレス１０におけるワークＷの排出側、つまり、完成品としてのクラッチギヤ６０（図３及び図４参照）の排出側（図中右方）を構成している。この打抜工程部４０に対応する下側ブロック１１には、第２のダイとしての筒状の打抜金型４１が設けられている。

図６および図７に示すように、打抜金型４１は、下側ブロック１１（図１参照）に装着される筒状の本体筒部４２と、この本体筒部４２の図中上方側に一体的に設けられ、内周側にワークＷのスプライン６２ａと略同一形状の第２のギヤ歯成形部４３ａが形成された打抜ダイ４３とを有している。ここで、第２のギヤ歯成形部４３ａは本発明における噛み合い部を構成しており、この第２のギヤ歯成形部４３ａがワークＷのスプライン６２ａに噛み合って軸方向に摺接することによって、ワークＷの他方の端面（図３中上方側の端面）に連なって形成されるバリを除去するようになっている。ここで、打抜ダイ４３と本体筒部４２とによって本発明における打抜ダイを構成しており、打抜ダイ４３と本体筒部４２とは一体成形するようにしても良いものである。

本体筒部４２の径方向内側には、段付き筒状のガイドスリーブ４４が図中上下方向に相対移動可能に設けられている。このガイドスリーブ４４は、外周が本体筒部４２の内壁４２ａに摺接するガイド本体４４ａと、このガイド本体４４ａの図中上方側に突出して一体的に設けられ、ワークＷを底部側から支持する支持筒４４ｂとを有している。

本体筒部４２の径方向内側でかつガイドスリーブ４４の図中下方には、コイルスプリング４５が装着されており、このコイルスプリング４５は、ガイドスリーブ４４を図中上方に向かって常時付勢するようになっている。したがって、ガイドスリーブ４４はワークＷの図中上下方向への移動に対して追従するようになっている。

支持筒４４ｂは、本体筒部４２のガイド壁４２ｂに摺接するようになっており、ガイド壁４２ｂの内周および支持筒４４ｂの外周には、相互に面接触する平面部４２ｃ，４４ｃがそれぞれ形成されている。ここで、打抜ダイ４３は本体筒部４２と一体に設けられており、換言するならば、打抜ダイ４３の径方向内側およびガイドスリーブ４４の径方向外側に、相互に接触する平面部４２ｃ，４４ｃがそれぞれ形成されていることと同義である。各平面部４２ｃ，４４ｃは、周方向に沿うようにして１２０°間隔で３つ設けられており、これらの各平面部４２ｃ，４４ｃが面接触することにより本体筒部４２および打抜ダイ４３に対するガイドスリーブ４４の図中上下方向への相対移動を許容する一方、相対回転を規制するようになっている。ここで、打抜ダイ４３とガイドスリーブ４４とによって本発明における第２のダイを構成している。

支持筒４４ｂの図中上方には、図６に示すように、３つの平面部４４ｃの周方向位置に対応するようにして３つの凸部４６が設けられている。各凸部４６の第２のギヤ歯成形部４３ａに対する位相は、ワークＷの各凹部６４のスプライン６２ａに対する位相と同位相となるように構成されている。つまり、打抜金型４１における凸部４６の第２のギヤ歯成形部４３ａに対する位相は、金型３１における突出部３６ａの第１のギヤ歯成形部３４ａに対する位相と同位相となるように構成されている。ここで、金型３１における第１のギヤ歯成形部３４ａの位相と、打抜金型４１における第２のギヤ歯成形部４３ａの位相とが一致するように、各々の金型は下側ブロック１１（図１参照）に装着されている。

打抜金型４１は位相合わせ装置を構成し、打抜金型４１に設けられる各凸部４６は、トランスファフィード５０によって搬送されてくるワークＷの各凹部６４に入り込むようになっており、これにより、打抜工程部４０の成形前に、例えば、トランスファプレス１０の振動等によってワークＷの位相がずれることを抑制するようにしている。

図１および図７に示すように、ガイドスリーブ４４の径方向内側には、図中上下方向に相対移動する本発明のノックアウトとしての第２のノックアウトカウンタ４７が設けられている。この第２のノックアウトカウンタ４７は、例えば、油圧駆動によって上下動される駆動ピン４８によって上下動されるようになっている。そして、第２のノックアウトカウンタ４７の図中上方側が、ガイドスリーブ４４内に入り込んでガイドスリーブ４４を上方へ移動させるようになっており、したがって、打抜ダイ４３内に入り込んだワークＷを打抜ダイ４３の外部に押し出して排出するようになっている。

打抜工程部４０に対応する上側ブロック１２には、図１に示すように、打抜金型４１の中心軸と一致するようにして、第２のポンチとしての打抜ポンチ４９が設けられている。この打抜ポンチ４９は、上側ブロック１２の下降に伴ってワークＷを打抜ダイ４３内へ押し込むとともに、その下端側が打抜ダイ４３内に入り込むポンチ本体４９ａと、このポンチ本体４９ａの外周に図中上下方向に相対移動可能に設けられ、打抜ダイ４３の上面との間でワークＷの図中上方側に連なって形成されるバリを挟み込むスライド筒４９ｂとから構成されている。このスライド筒４９ｂは、上側ブロック１２に対してスライド自在に設けられた一対のスライドピン４９ｃによって支持されており、スライド筒４９ｂは、各スライドピン４９ｃに設けられる各コイルスプリング４９ｄによって図中下方側に向けて常時付勢され、図１に示す基準位置に復帰できるようになっている。ここで、打抜ダイ４３，ガイドスリーブ４４および打抜ポンチ４９によって本発明における第２の金型を構成している。

次に、以上のように構成された本発明におけるトランスファプレス１０の動作について図面に基づき詳細に説明する。図８（ａ），（ｂ），（ｃ）は図１のトランスファプレスによって成形されるクラッチギヤの成形工程を説明する成形工程図を、図９（ａ），（ｂ），（ｃ）は前方押出工程部における動作説明図を、図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）は打抜工程部における動作説明図をそれぞれ表している。

まず、他の製造工程で切削加工等を施すことにより成形された図８（ａ）に示す環状のワークＷを、トランスファフィード５０（図２参照）によってアイドル工程部２０より前方押出工程部３０の金型３１上に配置（供給）する。その後、図９（ａ）に示すように、ワークＷに対して上側ブロック１２を下降させて押出ポンチ３７の支持部３７ａをワークＷの中心に貫通させる。これに続き、上側ブロック１２を継続して下降させることにより、支持部３７ａによってワークＷが支持された状態のもので、押圧部３７ｂの下面がワークＷの上面に当接してワークＷが図中下方へ押圧される。すると、図９（ｂ）に示すように、ワークＷが金型３１内に塑性流動変形して入り込み、ワークＷは金型３１の径方向内側に設けられた第１のギヤ歯成形部３４ａ，絞り筒３５および凹部形成筒３６の形状に倣って前方押出成形され、図８（ｂ）に示すように、凹部６４，スプライン６２ａおよびバリＢを有するワークＷに粗加工される。次いで、図９（ｃ）に示すように、上側ブロック１２を上昇させるとともに、第１のノックアウトカウンタ３２を上昇駆動させて、ワークＷを金型３１内から排出させる。これにより、前方押出工程部３０によるワークＷの成形工程（第１の工程）が終了する。

次に、前方押出工程部３０での成形工程を終えて粗加工されたワークＷを、トランスファフィード５０によって金型３１上から打抜工程部４０の打抜金型４１上に配置（供給）する。このとき、打抜金型４１上に配置されたワークＷの底部側には略台形形状の凹部６４が形成されているので（図４参照）、この凹部６４の形状に倣ってガイドスリーブ４４の凸部４６が凹部６４内に入り込み、図１０（ａ）に示すように、ワークＷは打抜金型４１に対して位置決めされる。ここで、トランスファフィード５０のガタや振動等によってワークＷの搬送中に位相ずれが生じたとしても、凹部６４の開口側における周方向寸法が凸部４６の周方向寸法よりも大きな寸法に設定されているので、凸部４６が凹部６４に倣うことで、ワークＷが打抜金型４１の位相に一致するように回転される。このように、ワークＷを打抜金型４１に載置することで、ワークＷのスプライン６２ａの位相と打抜ダイ４３における第２のギヤ歯成形部４３ａとの位相が一致される。

図１０（ａ）に示すように、打抜金型４１上に位置決めされたワークＷに対して上側ブロック１２を下降させることにより、打抜ポンチ４９のポンチ本体４９ａの下面をワークＷの上面に当接させ、さらに継続して上側ブロック１２を下降させる。すると、図１０（ｂ）に示すように、ワークＷのスプライン６２ａと打抜ダイ４３における第２のギヤ歯成形部４３ａとが摺接しつつ、ワークＷが打抜ダイ４３内に入り込む。このとき、ガイドスリーブ４４は、ワークＷによって図中下方へ押圧され、これによりコイルスプリング４５を押し縮めて本体筒部４２に対して下降する。

一方、ポンチ本体４９ａの下降に伴ってスライド筒４９ｂも下降し、スライド筒４９ｂの下面がワークＷのスプライン６２ａに連なって形成（残留）されたバリＢを打抜ダイ４３の上面との間で挟み込む。この状態で、上側ブロック１２を下降させることによりスライド筒４９ｂに対してポンチ本体４９ａが図中下方へ相対移動し、ワークＷのスプライン６２ａからバリＢが分離される。このとき、ワークＷのスプライン６２ａと打抜ダイ４３における第２のギヤ歯成形部４３ａとは、相互に摺接するようになっており、スプライン６２ａに残留したバリを除去するとともに、スプライン６２ａを平滑化して仕上げるようになっている。

バリＢを除去した後、図１０（ｃ）に示すように上側ブロック１２を上昇させるとともに、駆動ピン４８を上昇駆動させることにより第２のノックアウトカウンタ４７を上昇させる。すると、第２のノックアウトカウンタ４７の上昇に伴って第２のノックアウトカウンタ４７の先端（図中上方）がワークＷに当接され、打抜ダイ４３から仕上げられたワークＷ、つまり、図８（ｃ）に示す完成品としてのクラッチギヤ６０が押し上げられて排出され、第２の工程が終了する。次いで、トランスファフィード５０によって打抜金型４１上から、図示しないストッカーにクラッチギヤ６０が搬送されて、これにより、トランスファプレス１０によるクラッチギヤ６０の一連の成形工程が終了する。

以上詳述したように、上記実施の形態に係るギヤの製造方法によれば、前方押出工程部３０による製造工程から打抜工程部４０による製造工程にワークＷを移行する際、ワークＷの凹部６４を打抜金型４１の凸部４６に合わせることにより、ワークＷのスプライン６２ａと第２のギヤ歯成形部４３ａとの位相を一致させることができ、この状態のもとで、スプライン６２ａと第２のギヤ歯成形部４３ａとを摺接させてバリＢを除去するとともに、スプライン６２ａを平滑化して仕上げることができる。したがって、従前のような回転機構を用いることなく簡単な構成でかつ確実に位相合わせを行うことができるので、装置のメンテナンスを簡素化したりスプライン６２ａの欠損や歪等の不具合の発生を確実に防止したりでき、ギヤの製造コストを低減することができる。

また、上記実施の形態に係るギヤの製造方法によれば、トランスファプレス１０により前方押出工程部３０による製造工程と打抜工程部４０による製造工程とを別々のワークＷについて次々と同時に行うので、ギヤの製造を自動化して半製品としてのワークＷから完成品としてのクラッチギヤ６０への量産を効率よく行うことができる。

さらに、上記実施の形態に係るギヤの製造装置によれば、ガイドスリーブ４４の凸部４６とワークＷの凹部６４との係合によりワークＷのスプライン６２ａと打抜ダイ４３の第２のギヤ歯成形部４３ａとを同位相にした状態のもとで、打抜ダイ４３と打抜ポンチ４９とによりバリＢを除去するとともに、スプライン６２ａを平滑化して仕上げるので、金型３１で成形されたスプライン６２ａが欠損したり歪んだりすることを防止することができる。

また、上記実施の形態に係るギヤの製造装置によれば、打抜ダイ４３（本体筒部４２）の径方向内側およびガイドスリーブ４４の径方向外側に、相互に接触する平面部４２ｃ，４４ｃをそれぞれ形成するので、これらの各平面部４２ｃ，４４ｃの接触によってガイドスリーブ４４と打抜ダイ４３とを相対回転不能にすることができる。

さらに、上記実施の形態に係るギヤの製造装置によれば、ガイドスリーブ４４の径方向内側に、軸方向に相対移動可能な第２のノックアウトカウンタ４７を設けたので、この第２のノックアウトカウンタ４７のガイドスリーブ４４に対する相対移動により打抜ダイ４３からワークＷ、つまり完成品としてのクラッチギヤ６０を排出することができる。

なお、本発明は上述した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。例えば、上記実施の形態においては、本発明のギヤの製造方法によって製造されるギヤを、シンクロメッシュを構成するクラッチギヤとしたものを示したが、本発明はこれに限らず、複数の製造工程を経て鍛造成形される他のギヤ、例えば、エンジンのカムシャフトに設けられタイミングベルトが装着されるプーリ等にも適用することができる。

また、上記実施の形態においては、大量生産を可能とするトランスファプレスによってクラッチギヤを鍛造成形するものを示したが、本発明はこれに限らず、操作者によって（手動によって）複数の製造工程間でワークを搬送して鍛造成形するギヤ等にも適用することができる。

さらに、上記実施の形態においては、冷間鍛造成形によってギヤを製造するものを示したが、本発明はこれに限らず、温間鍛造成形等、他の鍛造成形によって成形されるギヤにも適用することができる。

本発明に係るギヤの製造方法を実施するトランスファプレスを示す断面図である。 図１のトランスファプレスを構成するトランスファフィードを上面から見た平面図である。 図１の装置によって製造されるギヤ（完成品）を示す断面図である。 図３のギヤを斜め下方から見た斜視図である。 前方押出工程部の金型を拡大して示す断面図である。 打抜工程部の打抜金型を示す平面図である。 図６のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、図１のトランスファプレスによって成形されるクラッチギヤの成形工程を説明する成形工程図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、前方押出工程部における動作説明図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は、打抜工程部における動作説明図である。

符号の説明

１０ トランスファプレス（ギヤの製造装置）
３１ 金型（第１のダイ，第１の金型）
３４ 金型本体（第１のダイ）
３４ａ 第１のギヤ歯成形部（ギヤ歯成形部）
３６ 凹部形成筒（第１のダイ）
３７ 押出ポンチ（第１のポンチ，第１の金型）
４１ 打抜金型（第２のダイ，第２の金型）
４２ｃ，４４ｃ 平面部
４３ 打抜ダイ（第２のダイ）
４３ａ 第２のギヤ歯成形部（噛み合い部，第２のダイ）
４４ ガイドスリーブ（第２のダイ）
４６ 凸部（第２のダイ）
４７ 第２のノックアウトカウンタ（ノックアウト）
４９ 打抜ポンチ（第２のポンチ，第２の金型）
５０ トランスファフィード
６０ クラッチギヤ（ギヤ）
６２ａ スプライン（ギヤ歯）
６４ 凹部
Ｂ バリ
Ｗ ワーク

Claims (5)

1. ワークにギヤ歯を成形するギヤの製造方法であって、
   前記ワークが載置される第１のダイ、およびこれに向けて移動する第１のポンチを有する第１の金型により、前記ギヤ歯を成形するとともに前記ワークの一方の端面に凹部を前記ギヤ歯に対して一定の位相で成形する第１の工程と、
   前記第１の工程が終了した前記ワークが載置され前記凹部に係合する凸部と、前記凹部と前記凸部とが係合した状態のもとで前記ギヤ歯に噛み合って当該ギヤ歯と摺接する噛み合い部とを備える第２のダイ、およびこれに向けて移動する第２のポンチとを有する第２の金型により、前記第１の工程で前記ワークの他方の端面に連なって形成されるバリを除去するとともに、前記ギヤ歯を平滑化して仕上げる第２の工程とを有することを特徴とするギヤの製造方法。
2. 請求項１記載のギヤの製造方法において、前記第１のダイと前記第２のダイとを備える下側ブロックと、前記第１のポンチと前記第２のポンチとを備える上側ブロックとを有するトランスファプレスにより、前記第１の工程と前記第２の工程とを別々のワークについて同時に行うことを特徴とするギヤの製造方法。
3. ワークにギヤ歯を成形するギヤの製造装置であって、
   ギヤ歯成形部が設けられた金型本体と、当該金型本体の内側に配置される凹部形成筒とを備える第１のダイ、およびこれとの協働により前記ワークに前記ギヤ歯を成形するとともに前記ワークの一方の端面に凹部を前記ギヤ歯に対して一定の位相で成形する第１のポンチを有する第１の金型と、
   前記ギヤ歯に噛み合って当該ギヤ歯と摺接する噛み合い部を有する打抜ダイと、当該打抜ダイの内側にこれに対して回転することなく軸方向に移動自在に配置され前記凹部に係合する凸部を有するガイドスリーブとを備える第２のダイ、およびこれとの協働により前記第１の金型で前記ワークの他方の端面に連なって形成されるバリを除去する第２のポンチを備えた第２の金型とを有し、
   前記凸部と前記凹部との係合により前記ギヤ歯と前記噛み合い部とを同位相にした状態のもとで、前記打抜ダイと前記第２のポンチとにより前記バリを除去するとともに、前記ギヤ歯を平滑化して仕上げることを特徴とするギヤの製造装置。
4. 請求項３記載のギヤの製造装置において、前記打抜ダイの径方向内側および前記ガイドスリーブの径方向外側に、相互に接触する平面部をそれぞれ形成することを特徴とするギヤの製造装置。
5. 請求項３または４記載のギヤの製造装置において、前記ガイドスリーブの径方向内側に、軸方向に相対移動可能なノックアウトを設けることを特徴とするギヤの製造装置。
   

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