JPH01138034A - 段付中空ギアの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は大径歯部と小径ボス部とを備える段付中空ギア
の製造方法に関する。

（従来技術） 従来、この種の中空ギアの製造方法としては、特公昭３
７−１６８３１号公報に見られる如き第８図示のように
、中実の丸棒状の素材を直接に、マンドレル２に対して
パンチ１で押出成形してマンドレル２の外周に設けたダ
イ４の歯部形成部４ａに押出して、一端部に歯部りを、
他端部にボス部Ｃを成形するものが知られている。

該方法は、形状が単純で肉厚のギアの成形には好適であ
るが、該ギアの形状が複雑で薄肉になると、該形状を丸
棒状素材から直接に押出成形するためには、押出成形に
よる断面減少率がかなり高くなってしまい、相当に大き
な成形荷重を素材に加えなければならず、該荷重に耐え
るために堅牢な金型を使用しなければならず、また、そ
の耐久性に特別な配慮を必要とする。

また、他の中空ギアの製造方法としては特開昭５５−１
４１３４８号公報に見られる第９図示の如き装置によっ
て中空素材１をマンドレル２及びパンチ３によってダイ
４の歯部形成部４ａの方向に押出成形すると共に小径ボ
ス部１ａ、ｌｂを成形する方法が知られている。

しかしながら、該方法では中空素材１をマンドレル２及
びパンチ３との間の空間内で、該素材１の大径部をダイ
４の歯部形成部４ａの略直角方向に押出すために、該素
材の肉が押圧力と略直角方向に押し拡げられ、押出効率
が端部はど低くなるので歯部形成部４ａに十分に肉が押
し込まれず、成形された歯部に欠肉部が生じやすく、そ
のため、該歯部の仕上げ加工が後工程において必要とな
り、手間がかかる懸念がある。また、前記ボス部１ａ側
ではパンチ３とマンドレル２とで密閉空間に素材１の肉
が閉じ込められるようになるので、その端面が十分に成
形されず寸法精度が良好とならない不都合がある。

さらにマンドレル２がパンチ３の中空部３ａ内を突抜け
ているため、成形されるギアの中空部の端部の形状はマ
ンドレル２と同径となり、例えば後述する第１図示の如
き自動車用トランスミッションギアＡのように該ギアの
中空部Ｈ１及至Ｈ４の上端部に延出する例えば連結軸等
の係止部となる延出部Ｇを歯部りの押出成形時に同時成
形することは困難である。

（解決すべき問題点） かかる不都合に対処すべく、本発明は歯部の成形を良好
とし、歯部反対側の端面の寸法精度を良好として成形す
ることができるとともに必要に応じて中空部開口端に連
結軸への係止部とする延出部を同時に成形することがで
きる中空ギアの製造方法及びその装置を提供することを
目的とする。

（問題を解決する為の手段） かかる目的を達成すべく、本発明は内周に中空部を備え
、外周に大径歯部と小径ボス部とを備える段付中空ギア
の製造方法において、前記ボス部の完成高さより短くし
た素材小径部と該素材小径部と一体の素材大径部とを備
えた貫通する中空部を有する素材を用い、該素材をパン
チでマンドレル側に押出して成形する際、該素材にパン
チ側を小径部としマンドレル側を大径部とする中空部を
成形するとともにその過程で、該素材の素材大径部の肉
をマンドレル側に押出して該マンドレルの外周のダイの
歯部形成部に該肉を押し込み前記歯部を成形する一方、
該素材小径部の肉をパンチ側に押出してボス部を成形し
、該押出成形の完了時点近くでパンチの端面に該素材の
肉を突き当ると共に該端面とマンドレルの端面との間に
形成される間隙に該肉を押入することを特徴とする。

（作用） かかる手段において、前記ギアの製造方法は、前記中空
素材にパンチ側を小径部としマンドレル側を大径部とす
る中空部を成形するとともにその過程で、該素材の素材
大径部の肉をマンドレル側に押出すと、内方の大径中空
部の成形に伴い核内が歯部形成部に押し込まれ歯部が成
形される。更に前記大径中空部を成形する過程で素材小
径部の肉がパンチ側に押出し出されてボス部が成形され
、そして、該押出成形の完了時点近くでパンチの端面に
該素材小径部の肉が突き当ると共に該端面とマンドレル
の端面との間に形成される間隙に核内が押入されてボス
部端面が成形され、かつ、該ボス部開口にその半径方向
に延出する延出部を形成し、そして該成形完了までマン
ドレル及びパンチ間に素材が完全密閉されることを防止
して該パンチの押圧力によって、金型内の圧力が上昇す
るのを抑制する。

（実施例） 以下、図面に基づき本発明の一実施例を詳説する。

第１図は本発明の方法による装置で形成された前記自動
車用トランスミッションギアＡを示す。

該ギアＡは大径部Ｂと小径ボス部Ｃを有し、該大径部Ｂ
の外周には前記歯部りが設けられ、さらに端面部には開
口部Ｅが設けられている。　また、該開口部Ｅに連通し
て徐々に小径となる複数の孔部Ｈｌ乃至Ｈ４が穿設され
、該孔部Ｈ４は前記小径部の開口部Ｆと連通し、さらに
該小径部Ｃの開口部Ｆには内側に延出する延出部Ｇが設
けられている。

次に、該ギアＡの製造工程を図面に基づき説明する。

まず、第２図乃至第４図示の装置■乃至■による前記ギ
アＡの製造に用いる中空素材の段階的な作成方法につい
て説明する。

第２図示の装置Ｉは下型５と該下型５に接離自在な上型
６を含み、該下型５の上面にはダイアが固定され、また
上型６の下面にはパンチ８が取付けられ、さらに該ダイ
アの上面部の略中央部には凹部９が設けられている。

該装置Ｉによれば、丸棒状素材（図示せず）が前記ダイ
アの中央部９に載置され、パンチ８が前記上型６を介し
て下降して該素材を押圧変形し、第２図示の如き、大径
部Ｂｌ及び小径部ＣＩを有する素材Ｗｌが形成される。

また、第３図示の装置■は下型１０と該下型１０に接離
自在な上型１１を含み、該下型１０の上面にはダイ１２
と、側型１３，１４が固定され、また上型１１の下面に
はパンチ部１５と、該パンチ部１５を囲繞し、スプリン
グ１６によって付勢されるパンチ部１７が取付けられて
いる。

さらに、前記ダイ１２の上面部の略中央部には凸部１８
が設けられ、また前記パンチ部の下端側には該凸部１８
と対向する凸部１９が設けられている。

該装置Ｈによれば、前記第２図示の装置Ｉにより形成さ
れた素材ＷＩが大径部Ｂｌを下にして前記ダイ１２の凸
部１８に載置され、パンチ部１５及び１７が前記上型１
１を介して下降して該素材ＷＩを押圧変形し、第３図示
の如き、大径部Ｂｎ及び小径部Ｃ■を有する素材Ｗ■が
形成される。

また、第４図示の装置■は下型２０と該下型２０に接離
自在な上型２１を含み、該下型２０の上面には孔開は用
ダイ２２が固定され、また上型２１の下面には孔開は用
パンチ２３が取付けられている。

さらに、前記下型２０及び孔開は用ダイ２２の略中央部
には孔部２４が貫通して設けられ、また該孔開は用ダイ
２２の上面部の略中央部には凹部２２ａが穿設されてい
る。

該装置■によれば、前記第３図示の装置■により形成さ
れた素材Ｗ■が大径部ＢＩＩを下にして前記ダイ２２の
凹部２２ａに載置され、孔開は用パンチ２３が前記上型
２１を介して下降して該素材Ｗ■を押圧変形するととも
に貫通し、第４図示の如き、素材大径部ＢＩ［及び素材
小径部Ｃ■を有する中空素材Ｗ■が形成される。

次に、本発明の実施の主要部を第５図乃至第７図示の装
置■に基づいて説明する。

該装置■は下型２５と該下型２５に接離自在な上型２６
を含み、該下型２５の孔部２７にはマンドレル２８が嵌
装され、該マンドレル２８には下端にフランジ部３０を
有する略円筒状のノックアウト部材２９が上下方向に摺
動自在に外嵌しており、該ノックアウト部材２９のフラ
ンジ部３０の上側外周部には複数の凸部３１が該部材２
９の軸線方向に沿って設けられている。

また、該ノックアウト部材２９は該部材２９に巻装され
たスプリング３２によって前記フランジ部３０を介して
下方に付勢され、さらに、図示しい駆動装置により上下
方向に駆動されるロッド３３．３４に当接している。

一方、前記マンドレル２８の路上半部にはダイ３５が囲
繞し、該ダイ３５の略中央部には孔部３６が穿設されて
おり、該孔部３６を形成するダイ３５の内周面下部には
ダイ３５の軸線方向に沿って複数の歯部形成部３７が設
けられている。

なお、該ダイ３５の複数の歯部形成部３７の間の溝部に
は、前記ノックアウト部材２９の複数の凸部３１が係合
する。

また、前記上型２６の下面にはパンチ３８が取付けられ
、該パンチ３８の下端部には凹部３８ａが形成されてい
る。

さらに、前記マンドレル２８は上方に二段に縮径する段
付形状をしており、該段付部の最大径ａは、前記パンチ
３８の凹部３８ａの内径すよりも大きく設定されている
。

該装置■によれば、前記第４図示の装置■により形成さ
れた中空素材Ｗ■が第６図示のように素材大径部ＢＩＩ
Ｉを下にして前記マンドレル２８の凸部２８ａに嵌載さ
れ、前記パンチ３８が前記上型２６を介して下降して前
記ダイ３５の孔部３６に嵌合し、さらに該素材Ｗ■を押
圧変形する。

このとき、該素材ＷＩの内周には前記マンドレル２８の
凸部２８ａの形状に沿ったバンチ３８側を小径としマン
ドレル２８側を大径とする段付中空部が形成される。こ
の過程で、該素材ＷＩの素材大径部Ｂ１１１はマンドレ
ル２８側に押し込まれると同時にマンドレル２８による
内周の中空大径部の形成に伴って素材大径部Ｂｕｆｆの
肉はダイ３５の歯部形成部３７に押し込まれ前記第１図
示のギアＡの歯部りが成形される。

さらに、押出成形装置■による中空素材Ｗ■の押出成形
が進行して、該ギアＡの歯部りの成形が略完了すると、
前記段付中空部が形成されるに伴って、マンドレル２８
の最大径ａを有する端面により素材Ｗ■の素材小径部Ｃ
■の肉がパンチ３８に押圧力によって上方に押し出され
て前記パンチ３８の凹部３８ａの下端面に突当たりボス
部Ｃが成形される。

この時、即ち押圧成形時近くで第７図示のように前記マ
ンドレル２８の凸部２８ａ先端面と前記パンチ３８の凹
部３８ａの内端面との間に間隙を設けるようにし、前記
パンチ３８の凹部３８ａの下端面に突き当たった肉が押
圧成形完了時までに該間隙に押入される。

この間隙に押入されて延出する延出部Ｇは成形後の中空
ギアＡの連結軸等に係止部となる。この延出部の形状を
規制するために、第５図仮想線示の如きマンドレル２８
の凸部２８ａの先端に適当な高さに設けた突出部２８ｂ
を設けてもよい。

この結果、該中空素材ＷＩは、ダイ３５の歯部形成部３
７に十分に肉が押し込まれて所定の形状に成形され、第
１図示の如き大径部Ｂ及び小径部Ｃを有し、該大径部Ｂ
の外周には歯部りが設けられ、さらにＨｌ乃至Ｈ４の如
き複数の段部を有する孔部により中空部を成す段付中空
ギアＡの形状が得られる。

■ また、該中空素材Ｗ■は、マンドレル２８側からパンチ
３８の凹部３８ａに肉が押し込まれて該凹部３８ａの内
端面に突き当たった後に前記マンドレル２８の凸部２８
ａ先端面と前記パンチ３８の凹部３８ａの内端面との間
の間隙に押し込まれるので、成形されたギアＡの上端面
の寸法が正確に形成される。

更に、これらの押圧成形の完了まで該中空素材Ｗ■は密
閉されることがないので、金型等に加わる負荷を少なく
することができると共に前記段付中空ギアＡのような薄
肉で複雑なギアを確実に成形することができる。

（効果） 従って本発明によれば、薄肉で形状が複雑な内周に中空
部を備え、外周に大径歯部と小径ボス部とを備える段付
中空ギアを、該歯部に欠肉が生しるようなことなく、更
に該ボス部の端面の寸法精度を正確に形成できると共に
成形の際に金型にかかる負荷を少なくして製造すること
ができ、必要に応じて該ボス部側の開口に連結軸への係
止部となる延出部を同時に成形することができる段付中
空ギアの製造方法を提供する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により形成される自動車用トラン
スミッションギアの縦断面図、第２図乃至第７図は本発
明の実施例を示す説明的断面図、また、第８図及び第９
図は従来のギアの製造方法の一例を示す説明的断面図で
ある。 ２８・・・マンドレル　　３５・・・タイ３７・・・歯
部形成部　　３８・・・パンチＡ　・・・ギア　　　　
　Ｄ　・・・歯部Ｃ・・・ボス部 ＢＩ［Ｉ・・・素材大径部　　ｃｍ・・・素材小径部ｗ
ｍ・・・中空素材 第１図 Ｅ 第２図 ２ｎ　　　　　　　ンム 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、内周に中空部を備え、外周に大径歯部と小径ボス部
   とを備える段付中空ギアの製造方法において、前記ボス
   部の完成高さより短くした素材小径部と該素材小径部と
   一体の素材大径部とを備えた貫通する中空部を有する素
   材を用い、該素材をパンチでマンドレル側に押出して成
   形する際、該素材にパンチ側を小径部としマンドレル側
   を大径部とする中空部を成形するとともにその過程で、
   該素材の素材大径部の肉をマンドレル側に押出して該マ
   ンドレルの外周のダイの歯部形成部に該肉を押し込み前
   記歯部を成形する一方、該素材小径部の肉をパンチ側に
   押出してボス部を成形し、該押出成形の完了時点近くで
   パンチの端面に該素材の肉を突き当ると共に該端面とマ
   ンドレルの端面との間に形成される間隙に該肉を押入す
   ることを特徴とする段付中空ギアの製造方法