JPH0211336B2

JPH0211336B2 -

Info

Publication number: JPH0211336B2
Application number: JP60085680A
Authority: JP
Inventors: Masao Murakawa; Yoko Ookawa
Original assignee: AMINO TETSUKOSHO KK
Current assignee: AMINO TETSUKOSHO KK
Priority date: 1985-04-22
Filing date: 1985-04-22
Publication date: 1990-03-13
Also published as: US4770572A; JPS61245923A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明ははす歯歯車類製造用プレスに関する。

（従来の技術）はす歯歯車を製造する場合、従来では一般に、
ブランクをホブカツタやピニオンカツタで切削
し、必要に応じ、ギヤシエービングやギヤグライ
ンデングによる後工程を追加して製品とする手法
が採られていた。しかし、この方法は、純切削法
であり、少しずつ切屑を出して歯形を形成してゆ
く方法であるため、いかにしても低能率でコスト
が高いという欠点があつた。

そこで、このような切削歯車加工法に代り、い
わゆる塑性加工と呼ばれる方法により歯車を作る
方法が提案実施されており、その代表的な例とし
ては冷間・熱間転造法並びに冷間・熱間鍛造法が
ある。これらは、ホブ等による純切削歯切り法に
較べて生産性が高く、切屑が出ない利点はある
が、次のような欠点があるため、はす歯歯車の製
造法として、必ずしも実用的でなかつた。

すなわち、転造法は高価な専用機械が必要であ
り、しかも加工形態が円周方向に材料を流して盛
上げる方式であるため、素材の円周を所定の歯数
に分割することが難しいとともに、あまり歯丈の
高い歯形を創成することができないという問題が
あつた。また、中空の軸穴を有する歯車を製造す
る場合に、その軸穴が転造圧力により変形してし
まうという問題もあつた。

一方、鍛造法は、歯車素材全体を塑性流動させ
る必要があるため加工力がきわめて高くなり、従
つてプレス装置も大型となり、型の設計や製作に
高度の技術が必要となるため、総体的にコストが
高くなるという欠点があつた。

そこで本発明者らは、高速歯切り加工としてコ
スト的にも有利なせん断加工法に着目し、実験を
重ねた結果従来せん断加工のように一対の刃物を
互いに直線上で相対的に移動させるのでなく、一
対の刃物を非直線的に相対運動させても、素材に
はす又はこれに類する歯形を正常に創成できるこ
とを見出し、特願昭59―249651号（特開昭61―
129248号公報参照）で、歯筋線が非直線状の一対
の刃部を備えたポンチとダイスを用い、それらの
間に素材を配置し、素材に対し斜めのしかも工具
の相対運動が非直線状となるせん断的加工を加え
ることではす歯歯車やその類似製品を得る方法を
提案した。

この方法によれば、歯数、歯丈の自由度が高く
中空軸穴のあるはす歯車やこれに類する歯付き部
材を、きわめて簡単かつ能率よく、しかも型負荷
が低く小容量低剛性のプレスで安価に製造するこ
とが可能となつた。

ただ、先提案の方法は、ポンチとダイスとのら
せん状相対運動をダイセツトそのもので行う考え
方であり、すなわち具体的には、ポンチまたはダ
イスの固定されたいずれかのホルダにらせんガイ
ド溝を形成し、それに対するダイス側またはポン
チ側にローラを取付けてこのローラをらせんガイ
ド溝に沿つて移動させる方式を採用していた。

このことから、ひとつのダイセツトでは一種類
のリードのはす歯歯車類製造用プレスしか製造す
ることができず、リードの異なるはす歯歯車を得
るには、その都度らせんガイド溝等を高精度で加
工する必要があり、そのため、種々のリードに対
応するには多数のダイセツトを準備しなければな
らず、金型費がかさむという問題があつた。

（問題点を解決するための手段）本発明は既提案の基本発明における上述した問
題点を解決しようとするもので、その目的とする
ところは、上下１組のダイセツトで任意のピンチ
円直径とねじれ角を持つたはす歯歯車類を容易に
製造することができ、かつまた型を簡易、コンパ
クト化しその製作費を低減することができるはす
歯歯車類製造用プレスを提供することにある。

この目的を達成するため本発明は、ポンチとダ
イスの非直線的相対運動をプレス本体側で行うよ
うにしたもので、その基本的特徴はプレスラムに
より昇降されるスライドにはす歯状の刃部を有す
るポンチ又はダイスを取付けると共に、ベツド側
には垂直軸線のまわりに回転可能な回転ボルスタ
を設け、前記回転ボルスタ上に前記ポンチ又はダ
イスの刃部に対応するはす歯状の刃部を設けたダ
イスまたはポンチを取付け、前記回転ボルスタを
スライドの昇降に合わせてかつ製造すべき歯車類
のリードに対応する回転角で駆動制御するように
したことにある。

（実施例）以下本発明の実施例を添付図面に基いて説明す
る。

第１図ないし第７図は本発明に係るはす歯歯車
類製造用プレスの一実施例を示すもので、６５は
プレスフレーム、６６はプレスフレーム６５に内
装されたスライドであり、上側にはプレスラム６
９が連結され、両側面にはプレスフレームのサイ
ドフレームに設けたギブ６７に接するスライドベ
アリング６８が取付けられ、ゼロクリアランスで
高精度にガイドされるようになつている。

７０はベツドフレームで、このベツドフレーム
７０上にはスライド６６に対向して固定ボルスタ
７１が設けられている。この固定ボルスタ７１は
枠状をなし、内径側には穴７２が形成されてい
る。ベツドフレーム７０には前記穴７２と同心状
の凹部７３が形成され、それら穴７２と凹部７３
にわたり回転ボルスタ７４が配されている。

前記回転ボルスタ７４は回転抵抗によるステイ
ツクスリツプなどの振動が生じず高精度の回転が
得られるように支持される。第１図の実施例はベ
アリング方式としたもので、回転ボルスタ７４の
側面上方にフランジ７４０が形成され、このフラ
ンジ７４０の周面が固定ボルスタの穴部に介在し
たラジアルベアリング７５でガイドされ、またフ
ランジ７４０の下面が凹部７３に配したスライト
ベアリング７６で支承されるようになつている。

第５図は静水圧方式（流体潤滑方式）を採用し
た実施例を示すもので、固定ボルスタ７１とベツ
ドフレーム７０には回転ボルスタ７４のフランジ
上面と下面に部位に環状凹所７７，７８が形成さ
れ、それら環状凹所７７，７８は外部の流体圧ユ
ニツト７９に接続され、油圧、又はエア圧を環状
凹所７７，７８に導入することでプリロードを掛
けると共に、潤滑を図るようにしている。第５図
はシール材を用いていないが、必要に応じ環状凹
所７７，７８の外径方向と内径方向の各部位にＯ
リングなどのシール材を配してもよい。

１Ａは上ダイセツトであり、スライド６６の下
面側に固定される。この上ダイセツト１Ａは４隅
にガイドブツシユ３１ａを備えたダイセツトプレ
ート１３を有している。２Ａは下ダイセツトであ
り、平面円形状の窓孔２２０が板厚を貫いて形成
された固定ダイセツトプレート２２ａと、窓孔２
２０にスライドベアリング８０を介して内装され
る回転ダイセツトプレート２２ｂを備えている。

前記固定ダイセツトプレート２２ａ上面４隅に
前記ガイドプツシユ３１ａにはまるガイドポスト
３１ｂが立設されており、下面をもつて固定ボル
スタ７１上に配され、固定ボルスタ７１の上面に
凹設した平行溝中のコロ付きダイリフタレール１
０３と浮沈用シリンダ１０４により定着およびプ
レスルーム外への移送が可能となつている。

一方、前記回転ダイセツトプレート２２ｂは回
転ボルスタ７４に重合固定されるようになつてお
り、回転ボルスタ７４は駆動機構８５により垂直
軸線のまわりを正方向及び逆方向に回転されるよ
うになつている。この駆動機構８５は回転ボルス
タ７４はバツクラツシユを生じさせないように回
転し得る特性を有するものであれば任意である。

第６図はその一例を示すもので、ベツドフレー
ム７０に固定したDCサーボモータなどのサーボ
モータ８６とその出力軸８７に設けられ、外周に
最大回転角を得るのに必要な長さのらせん溝８９
を精密加工した円筒カム８８と、回転ボルスタ７
４の外周に取付けられた２個のローラベアリング
９０とからなつており、ローラベアリング９０は
らせん溝８９の側壁にプリロードを与えるように
密に接し、これによりバツクラツシユがゼロとな
つている。

第７図は別の実施例を示すもので、ベツドフレ
ーム７０に固定したサーボシリンダたとえば電気
―油圧ステツピングシリンダ９１と、これのピス
トンロツド９２に固定したラツク９３と回転ボル
スタ７４の外周に設けたピニオン９４とからなつ
ている。電気―油圧ステツピングモータ９１は、
公知のように電気ステツピングモータと、その出
力軸のギヤと係合するギヤを備えた送りねじと、
この送りねじと噛合うめねじを有するピストンロ
ツドと、ピストンロツドおよび送りねじの外周を
囲むシリンダケーシングからなつており、シリン
ダケーシングのピストンロツドの前部室と背部室
間には油圧切換弁が設けられ、供給油はシリンダ
ケーシングからピストン前部室に導かれ、戻り油
はピストン後部室から切換弁を経てピストンロツ
ドの油路及び送りねじ内径穴を経てシリンダケー
シング外へ導かれ、ピストンの位置はピストン前
部室と後部室の油圧平衡により保たれる。

その他回転ボルスタ７４の駆動機構８５として
はバツクラツシユレスのウオームとウオームホイ
ールおよびサーボモータの組合せを用いることも
できる。

前記駆動機構８５は、回転ボルスタ７４従つて
またこれに搭載したダイス又はポンチをポンチ又
はダイスの直線運動と同調して、しかも製造すべ
きはす歯歯車類のリードに対応するように駆動回
転させる制御手段と連絡している。

任意のピツチ円直径とねじれ角を持つたはす歯
製品を、上下１組のダイセツトで作り得ることが
本発明の特徴であり、いま第８図において、製造
しようとするはす歯歯車のピツチ円直径をd₁、ね
じれ角をθ₁とすると、それらd₁，θ₁は任意の値で
あるため、当該歯車のリードＬ（＝πd₁／tanθ₁）
は種々に選べる必要がある。この種々のリードを
金型側で得る場合にはいちいち対応するらせん角
を持つたヘリカルガイドを金型に加工しなければ
ならない。

これに対し本発明では、直径d₂の固定されたボ
ルスタが回転自在であるため、この回転ボルスタ
７４をらせんリードが前記種々変化するリード値
Ｌと同一になるように回転制御するだけで自在に
対応することができる。θ₂はボルスタ回転角で、
θ₁＜θ₂において、θ₂＝tan^-1（d₂／d₁tanθ₂）である
。

前記回転ボルスタ７４の制御は、プレスラムの
下降速度が一定の場合には、回転ボルスタ７４の
回転角速度ωをω＝2πV₀／Ｌ（rad／sec）となる
ように制御すればよい。しかし、プレスラムの下
降速度V₀が一定でない場合には、第９図のよう
にポンチ又はダイスが始点高さよりストロークＳ
だけ降下した時におけるストロークに相当するら
せん始点を径d₁についてＩ、径d₂についてＯとす
ると、始点からのＩの回転角θIがＯの回転角θ₀と
等しくなるよう、当該θ₀すなわち回転ボルスタの
回転角θをストロークＳに関して制御すればよ
い。

具体的には第１０図のごとくリードがスライド
のストローク長とダイスの回転角とから換算でき
ることを利用すればよく、スライド６６に固定し
たねじ軸９６と噛合うギヤ９７を備えギヤの回転
量からスライド６６の位置（ストローク長）を検
出して電気信号にして送出するロータリエンコー
ダやシンクロなどの検出器９５と、製造するはす
歯歯車のリードを入力する設定器９８と、前記の
ように検出されたストローク長信号と設定された
リードとから回転ボルスタの回転角を演算する演
算器９９と、演算器９９から指令された回転角信
号（正回転パルス列、逆回転パルス列）に相当す
る駆動用信号（たとえば励磁パルス信号）を駆動
機構８５の要部に出力するドライブユニツト１０
１とを備えている。

駆動機構８５がサーボモータ８６と円筒カム８
８との組合せの場合には、回転ボルスタ７４には
回転角検出器１０２が設けられ、これからの回転
角検出信号を演算器９９に送り、補正指令をドラ
イブユニツト１０１を通して駆動機構８５に送る
フイードバツク回路が付設される。なお、駆動機
構８５が電気―油圧ステツピングシリンダの場合
には、ピストンロツドと切換弁スプール及び送り
ねじによりフイードバツク機構が構成されるの
で、別途フイードバツク手段を必要としない。

なお、回転ボルスタ７４の回転始点の制御は、
ポンチとダイスの距離を検出器９５の位置検出・
設定で行うか、またはタツチスイツチ等で行えば
よく、回転終点の制御は第１図の仮想線で示すよ
うに、金型に下死点ストツパ１０５，１０６を設
け、あるいは公知のようにスライドの両側にブラ
ケツトを設け、ベツド側にモータと、これにより
駆動される左右の同調ねじシヤフトと、同調ねじ
シヤフトとら合するめねじ孔を有するアジヤスト
スクリユーを設け、アジヤストスクリユーを位置
検出器で所望高さに位置させ、スライド降下時に
ブラケツトと当接させればよく、いずれにして
も、スライドのストローク規制により検出器９５
の歩進も止まるため、回転ボルスタ７４への回転
指令が程止される。回転ボルスタ７４の回転速度
は、スライド速度とリードから演算される。

前記上ダイセツト１Ａと下ダイセツト２Ａによ
る加工方法は任意であり、たとえば次のような態
様がある。

外歯はす歯歯車の打抜き加工〃の打抜きとシエービング加工内歯はす歯歯車の打抜きとシエービング加工軸穴同時加工外歯はす歯歯車の精密打抜き加工内歯〃加工第１１はの加工用の型を示すもので、上ダイ
セツト1Aは周部にはす歯状の刃部４を形成した
ポンチ１を有し、該ポンチ１はボルト１６により
パンチプレート１４と一体に結合され、パンチプ
レート１４はボルト（図示せず）によりダイセツ
トプレート１３に固定され、ダイセツトプレート
１３がスライド６６に固定される。ポンチ１の外
周方向には刃部４と噛合う内歯歯形を有するスト
リツパー１７が、ピン１９とこれを背後から押圧
するスプリング１８および外周を囲むストリツパ
ーホルダー１８９により支架される。

一方、回転ダイセツトプレート２２ｂにはフラ
ンジ２５を有するダイス２が配され、ボルト８１
ａ位置決めピン８１ｅによりポンチ１と同心状に
固定される。そして、ダイス２の口部内側には、
前記ポンチ１の刃部４が歯形外周軸方向にわたり
均一なクリアランスを保ちながら挿入できるよう
なはす歯状の刃部５が設けられている。

第１２図はの加工用の型を示すもので同一ス
トロークではす歯の打抜きとシエービングを行う
ようにしたダイスの実施例を示しており、ダイス
２の口部内側に打抜き用のはす歯状刃部５ａが固
定されると共に、これよりも下方にはシエービン
グ用として、ポンチ１の刃部４とのクリアランス
を打抜き刃部５ａに比べ小さくしたはす歯状刃部
５ｂが配置されている。

そして、ダイス２と回転ダイセツトプレート２
２ｂには同心の抜き落し穴８２が形成され、さら
に回転ボルスタ７４には上記抜き落し穴８２と同
心の下部抜き落し穴８２ａが形成され、ベツドフ
レート７０には側方に開口したシユート穴８２ｂ
が設けられる。

前記ダイス２の刃部５，５ａ，５ｂは加工開始
時にポンチ１の刃部４と正確に噛合わされること
が必要であり、その噛合せ位置の設定のため回転
ダイセツトプレート２ａと回転ボルスタ７４の重
合部分には同心状にしかも回転方向に遊びのない
よう、ピンコツタなどの位置決め部材８４が介在
されている。

次に、第１３図と第１４図は前記の加工すな
わち内歯はす歯歯車の打抜きとシエービング加工
のための型を示すもので、この加工型において
は、さきの加工型とポンチ１とダイス２の位置関
係が逆となり、ポンチ１が回転ボルスタ側に取付
けられ、ダイス２がスライド側に取付けられる。

第１３図は下穴付きの素材３′を加工するため
のもので、内部にはす歯状の刃部５を有するダイ
ス２はダイセツトプレート１３によりスライド６
６の下面に固定され、ダイス２内には抜き落し穴
に相当する穴８２が形成され、この穴８２に先端
に突柱部１０６を有するノツクアウトポンチ１０
５がスラスト軸受１０７を介して挿され、スラス
ト軸受１０７の背方から加圧源１０８により静水
圧が作用するようになつている。加圧源１０８は
スプリングでもよいが、図示するものではスライ
ド６６に内蔵した油圧シリンダが用いられ、加圧
棒４６がスライド軸受１０７に連接している。

一方、ポンチ１はフランジ２５により回転ダイ
セツトプレート２２ｂに取付けられ、外周には打
抜き用の刃部４ａとこれよりストローク後方にシ
エービング用の刃部４ｂとが段設されている。

さらに、固定ダイセツトプレート２２ａにはこ
れの板厚を貫いて複数の連接棒３９が突出せしめ
られ、それら連接棒３９の上端にはリング状の板
押え４０が固定され、下端は固定ボルスタ７１又
はその下のベツドフレームに配した加圧源１１２
から静水圧が作用するようになつている。加圧源
１１２はクツシヨン又は油圧シリンダが採用され
る。

第１４図は素材３が中実の場合の加工型であ
り、ノツクアウトポンチ１０５に突柱部１０６が
設けられていないほかは第１３図と同じ構造であ
り、説明が重複するため同じ符号をもつて示すに
止める。

第１５図と第１６図は前記の加工（軸穴同時
加工）に用いる型の一例を示すもので、まず上型
は、上ダイセツト１３に環状のガイドホルダ３５
が固定され、このガイドホルダ３５の下方に、ス
プリング３６とガイドピン３７により付勢された
保持枠５０を介して打抜きダイス２ａが固定さ
れ、さらにこの打抜きダイス２ａのストローク後
方のガイドホルダ内周にはシエービングダイス２
ｂを嵌着固定している。打抜きダイス２ａとシエ
ービングダイス２ｂはそれぞれはす歯状の刃部５
ａ，５ｂが内設されている。

下型は、固定ダイセツトプレート２２ａを貫く
ダイクツシヨン（連接棒）３９の上端にストリツ
パプレート４０が固定されると共に、ストリツパ
プレート４０の内側にはフランジ２５により回転
ダイセツトプレート２２ｂに固定されたポンチ１
が延び、このポンチ１にははす歯状の刃部４が形
成され、ストリツパプレート４０には３つ爪など
からなる位置決め手段４２が取付けられている。
さらに軸穴加工のための機構として、上型のシエ
ービングダイス２ｂの内側にこれの刃部５ｂと空
隙をおいて軸穴加工用ポンチ４３を固定し、この
軸穴加工用ポンチ４３の外周に歯形ノツクアウト
４４を配している。

歯形ノツクアウト４４は、背方の加圧源１０８
から延出するノツクアウトバー（加圧棒）４６に
連接され軸穴加工用ポンチ４３の背方凹部４３０
にそつて昇降可能なプレート４４０と、このプレ
ート４４０に後端が固定されたバー４４１とによ
り支えられ、軸穴加工用ポンチ４３にはバー４４
１の貫通する位置に、第１６図のようにバー４４
１の回転運動を許容する孤状穴４３１が形成され
ている。ノツクアウトバー４６とプレート４４０
の間には接触を滑らかにするため第１７図のよう
にスラスト軸受１０７が介在されることが望まし
い。

また、前記軸穴加工用ポンチ４３に対向してポ
ンチ１には、軸穴加工用ダイス部４７が凹設さ
れ、この軸穴加工用ダイス部４７にはスプリング
４８を介して穴用ストツパーすなわちノツクアウ
ト４９が昇降可能に内挿されている。軸穴加工用
ポンチ４３はシエービング用であるが、勿論抜き
ポンチとしてもよく、さらにはストローク後方に
シエービングポンチを設けてもよい。

次に第１８図から第２０図は前記の加工（外
歯はす歯歯車の精密打抜き）に用いられる型の実
施例を示すもので、第１８図はこの加工や第１３
図ないし第１５図の加工に適したプレス構造を示
しており、スライド６６の中央部に加圧源１０８
として油圧シリンダが内蔵され、リリーフ弁１１
３により所望の設定圧が得られるようになつてい
る。第１３図と第１４図の場合にはこの加圧源１
０８のピストンロツド又はこれと連結した加圧棒
４６がノツクアウトポンチ１０５を動かし、第１
５図の場合は軸穴加工用パンチ４３を動かし、第
１９図の場合には逆板押え１１４を働かす。

また、固定ボルスタ７１には加圧源として油圧
シリンダ１１２，１１２が内蔵されリリーフ弁１
１５により所望の静水圧が得られるようになつて
いる。第１３図と第１４図および第１９図ないし
第２１図の場合には連接棒３９により板押え４０
が、第１５図の場合にはストリツパプレート４０
が、それぞれ付勢され、素材５，５′に十分な静
水圧を付与する。

第１８図で示されるような構造を採用し、精密
打抜きを行う場合には、この加圧に不可欠な逆押
えと板押えをプレス自体で与えることができるた
め、型構造が簡単となるメリツトがある。

第１９図において、ダイス２はスライド６６側
に固定され、ポンチ１は回転ダイセツトプレート
２２ｂに固定される。板押え４０には環状又は製
品輪郭に沿つた平面形状の突起４０１が形成され
ている。その他第１３図と第１４図に準ずるため
同符号をもつて示すに止める。

第２０図はダイス側の加圧源１０８としてスプ
リングを採用した実施例を示すもので、その他は
第１９図と同じ構成である。

第２１図は前記の加工（内歯はす歯歯車の精
密打抜き加工）に用いる型を例示するもので、逆
押え板１１４に突起４０１を設けている。加圧源
１０８としてスプリングを採用しているがこれは
油圧シリンダとしてもよいのは勿論である。ま
た、第１９図の実施例において逆板押え１１４に
突起４０１を付し、板押え４０に突起を付けない
ことにより内歯はす歯歯車を製造することが可能
である。

第２２図は前記第１３図と第１４図、第１９図
ないし第２１図におけるスラスト軸受１０７の詳
細を示すもので、軸受本体１０７ａとスラストワ
ツシヤ１０７ｂからなる。

なお、本発明はその他種々の応用が可能であ
り、例えば第１１図と第１２図において抜き落し
穴側から底板をスライドと同調して昇降可能に配
すことで冷間鍛造、粉末鍛造にも応用が可能であ
る。また、スライド６６を配し、ラムに直接上ダ
イセツト１Ａを装備することも可能である。

次に本発明プレスの使用状況を説明する。第１
１図と第１２図を例にとつて全体の作動を説明す
ると、はす歯歯車の製造にあたつては、下ダイセ
ツト２Ａを回転ボルスタ７４に載置固定し、上ダ
イセツト１Ａをスライド６６に固定する。ガイド
ポスト３１ｂとガイドブシユ３１ａにより上下の
ダイセツト１Ａ，２Ａは心合せされ、ダイス２の
切刃５，５ａ，５ｂは位置決め手段８４により自
動的にポンチ１の切刃４と始点合せされる。一
方、制御手段の設定器９８に製造するはす歯歯車
のリードをインプツトする。

この状態でダイス２上に素材３を配し、適宜な
方法で芯出しを行つたのち、主シリンダ６９を作
動して上死点にあるスライド６６を下降させる。
スライド６６はスライドベアリング６８によりサ
イドフレームにゼロクリアランスでガイドされる
ので、ポンチ１は高精度で下降する。

このスライド６６の下降とともに検出器９５が
ポンチストローク長の検出を開始し、その検出信
号が演算器９９に入力される。

演算器９９ではプリセツトされているリードと
前記ストローク長検出信号から回転始期と必要回
転角L₁，L₂，L₃が演算され、指令信号がドライ
ブユニツト１０１に送られる。そして、このドラ
イブユニツト１０１から駆動用信号が駆動機構８
５に入力され、駆動機構８５が作動を開始する。

駆動機構８５がサーボモータ８６と円筒カム８
８の場合、サーボモータ８６の駆動により円筒カ
ム８８が回転し、これに形成してあるらせん溝８
９にそつてローラベアリング９０が移動するた
め、回転ボルスタ７４はバツクラツシユレスで回
転を開始する。この場合、回転ボルスタ７４の回
転方向はサーボモータ８６の回転方向により、回
転速度はサーボモータ８６の回転速度に比例す
る。駆動機構８５がラツクピニオン９３，９４と
電気―油圧ステツピングモータ９１の場合、電気
ステツピングモータ９１がドライブユニツトから
入力されたパルス周波数に比例した速度でパルス
数に応じた回転角を出力し、これにより送りねじ
が切換弁スプールを回転角に応じた量だけ直線移
動させ、圧油がピストンロツドの前部室から後部
室またはその逆に流入する。これによりピストン
ロツドが移動し、これに設けられているラツク９
３がピニオン９４を回転させるため、ピニオン９
４を固定している回転ボルスタ７４が回転する。
この場合回転ボルスタ７４の回転方向がすなわち
ピストンロツド９２の移動方向は電気ステツピン
グモータ91の回転方向により、移動速度は入力パ
ルスの周波数（電気ステツピングモータの回転速
度）に比例する。

上記回転ボルスタ７４はベツドフレーム内でベ
アリング又は静水圧機構により抵抗を少なくされ
て、かつまた、前記した駆動機構８５と制御手段
により、バツクラツシユなしで、所定の回転角だ
けスライド６６の下降と同調して回転される。

従つて回転ボルスタ７４に据付けられている回
転ダイセツトプレート２２ｂとその上のダイス２
はスライド６６に固定されているボンチ１の下降
と同調して高精度で回転する。第２３ａ図ないし
第２３ｃ図は加工工程を略示するもので、第２３
ａ図はダイスが回転を開始した状態であり、次い
でポンチ先端面６が素材３の上面に接し、素材３
をダイス側へ押込み始めることにより、はす歯状
の刃部４，５に相対らせん運動が生起され、素材
３の周部は刃部５により斜めせん断され始まる。
刃部４，５は前記制御手段により正確に相対位置
がコントロールされ、素材３はダイス２への押込
まれる量が増すのに伴いいく分半径方向に広がる
ように塑性流動し、刃部の引続くらせん運動によ
り第２３ｂ図のようにはす歯歯部８が漸進的に形
成される。なお、ストリツパー１７はポンチ１と
共に降下し、ダイス２の上面に接触するとポンチ
刃部４およびストリツパーホルダー１８９にガイ
ドされ、ポンチ１に沿つて回転しながら上昇す
る。

そして、ポンチ１の先端面６がダイス２の切刃
５入口と整合するレベルに到ることにより素材３
は板厚全部が打抜かれ、回転角―ストロークの相
関で求められた所望リードのはす歯歯形１０を持
つた製品９となる。

この製品９はポンチ１の刃部４が、回転するダ
イス２の刃部５と噛合つて下降することにより、
第１１ｃ図のように抜き落し穴８２に落下し、回
転ボルスタ中心の下部抜き落し穴８２ａおよびシ
ユート穴８２ｂを経てベツドフレーム外に取出さ
れる。

スラトド６６が下死点に達すると制御手段によ
り回転ボルスタ７４は回転を停止し、次いで、主
シリンダ６９によりスライド６６が上昇を開始す
れば、そのストローク長を検出器９５が検出し、
演算器９９、ドライブユニツト１０１を経て駆動
機構８５が作動し、回転ボルスタ７４が加工時と
逆方向に所定回転角で回転する。これによりダイ
ス２とポンチ１の刃部４，５は同調した相対らせ
ん運動を行い、ポンチ１はダイス２から抜け出し
てゆく。そしてポンチ１が上死点に到るまで上昇
することにより、加工の１ストロークが終了す
る。

ダイセツトとして第１２図の構造のものを用い
た場合には、ダイス２が回転ボルスタ７４で回転
されることにより、２段の切刃５ａ，５ｂが回転
し、ポンチ１との間で相対らせん運動が与えられ
る。素材３はまず上段の打抜き用の刃部５ａとポ
ンチ１の刃部４とではす歯が加工され、引続きそ
のはす歯部分が下段の刃部５ｂでシエービングさ
れる。そのため精度の高いはす歯が形成される。

なおポンチ外周に存在するスクラツプ１１はス
プリング１８の反力でストリツパー１７によりダ
イス２上にストリツピングされ、シエービング屑
１１ａは刃部５ａにより刃部５ｂ上にストリツピ
ングされる。そして、これらスクラツプは直ちに
型前面からエア等により型後方に排出される。

次に、第１３図と第１４図の加工型による内歯
はす歯歯車の加工を説明すると、板押え４０上に
素材３′又は３をセツトトする。第１３図の場合、
予め別工程を得た下穴付きの素材３′を用いるが、
この径を内歯製品の歯先円径よりもわずかに大き
くするのが適当であり、歯先部屑が結がらずだれ
を少なくすることができる。スライド６６が下降
すると共に前記制御手段により回転ボルスタ７４
および回転ダイセツトプレート２２ｂが回転を始
め、ダイス２が素材３又は３′と接すると、ポン
チ１の刃部４ａとダイス２の刃部５によりまず初
めに内歯打抜きが行われ、さらに引続きポンチ１
の刃部４ｂとダイス２の刃部５によりシエービン
グが行われ、加工が終了する。

そして、スライド６６の上昇と共に加圧棒４６
及び連接棒３９が加圧源１０８，１１２により加
圧され、内歯はす歯製品９′は板押え４０により
ポンチ上に持ち上げられ、打抜き屑１１はノツク
アウトポンチ１０５によりポンチ上部に排出され
る。製品取出し後、打抜き屑１１とシエービング
屑１１ａはエア等により除去される。

なお、第１３図、第１４図における板押え４０
はストリツパーの働きをし、第１３図のノツクア
ウトポンチ１０５は打抜き屑の排出のためだけに
用いられ、加圧源１０８の圧力は最小としてお
く。第１４図のノツクアウトポンチ１０５は板押
えを兼ねているため、加圧源１０８の圧力は最大
限まで使用し得る。

次に第１５図の加工型を用いた場合を説明する
と、加圧源１０８，１１２に所定の保持圧力を設
定し、第１５図左側のようにピストンロツドを移
動させた後、素材３′をストリツパープレート４
０上の位置決め手段４２によりポンチ１上にセツ
トする。次いでスライド６６の下降によりこれと
同調して回転ダイセツトプレート２２ａ及びポン
チ１が所定の回転速度で回転することで、まず打
抜きダイス２ａとポンチ１により打抜きが開始さ
れる。

打抜きダイス２ａにより製品が位置決めされた
状態で続いてシエービングダイス２ｂによりシエ
ービング加工が開始され、歯形部はシエービング
ダイス２ｂにより、軸穴部は軸穴加工用ポンチ４
３及びポンチ１の中心に設けられた軸穴加工用シ
エービングダイス部４７とによりそれぞれ仕上げ
加工が行われる。

加工が終了するとダイス２ａ，２ｂは上昇を始
め、このときにポンチ１は加工時と逆方向に回転
を開始する。打抜き屑１１は固定ボルスタ７１の
加圧源１１２により、軸穴部シエービング屑１１
ｂはスプリング４８を介してストリツパーピン４
９によりポンチ１上に排出される。また、歯形シ
エービング屑１１ａは、打抜きダイス２ａにより
ストリツピングされ、シエービングダイス２ｂ上
にストリツピングされる。

加工された製品９はスライド６６に配した加圧
源１０８により加圧棒４６を介してノツクアウト
プレート４４のらせん形により打抜きダイス２ａ
上にノツクアウトされ、その後、スプラツプ類と
もどもエア等の取出し手段で型外部に排出され
る。また、第１９図と第２０図の加工型において
は連接棒３９に固定した板押え４０により所定の
板押え力をセツトし、次いで素材３をポンチ１と
板押え４０と同心上にセツトする。

スライド６６の降下によりダイス２及び逆押え
１１４を備えた上ダイセツト１Ａが下降し、逆押
え１１４が素材３に当つて加圧源１０８からの圧
力で逆押え力を付与し、さらに板押え４０の突起
４０１が素材内部に押し込まれ、せん断部の静水
圧を高める。

このようにして所定の静水圧が付与された状態
でポンチ１は回転ボルスタ７４の回転により回転
ダイセツトプレート２２ｂと共に回転し、これに
よりポンチ１とダイス２とでらせん精密打抜きが
行われる。

加工が終了すると、外歯製品９は逆押え１１４
によりダイス下方へストリツピングされ、ポンチ
外周にある打抜き屑１１は板押え４０に加えられ
る反力によりポンチ上部へストリツピングされ
る。なお、第２１図の加工型の場合は、逆押え１
１４に設けられた突起４０１により板押えが行わ
れ、内歯はす歯の精密打抜きが行われるほかは前
記した場合と同じである。

なお、上記いずれの加工も熱間、温間、冷間の
いずれも適用され、素材も鉄鋼などの金属材料、
プラスチツクなどの非金属材料など任意である。

（発明の効果）以上説明した本発明によるときには、外周には
す歯状の刃部を形成したポンチと内周に前記刃部
と噛合う刃部を形成したダイスとの相対らせん運
動を得る手段として、スライドにポンチ又はダイ
スを固定し、ベツド側にダイス又はポンチを取付
けた回転ボルスタを配し、この回転ボルスタを垂
直軸線のまわりに回転させるようにしたので、一
組のダイセツトを用いるだけで各種ねじれ角とピ
ツチ円直径をもつはす歯歯車類を簡単にしかも各
種加工法により製造することができ、これにより
型が簡易かつ安価となり、加工コストを低減する
ことができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るはす歯歯車類製造プレス
の一実施例を示す正面図、第２図は第１図―
線にそう断面図、第３図は第１図―線にそう
断面図、第４図は第１図におけるスライド側部の
拡大図、第５図は回転ボルスタ支持構造の他の実
施例を示す断面図、第６図と第７図は回転ボルス
タの駆動機構の一例を示す平面図、第８図と第９
図は本発明による回転ボルスタとリード及びピツ
チ円直径の制御原理を示す説明図、第１０図は製
造するはす歯歯車類のリードとポンチストローク
とダイス回転角の関係を示すグラフ、第１１図と
第１２図は本発明におけるダイセツトの実施例を
上昇限と下降限で半部ずつ示す断面図、第１３図
と第１４図は本発明による内歯加工用型の実施例
を上昇限と下降限で半部ずつ示す断面図、第１５
図は同じく軸穴同時加工用型の実施例を示す断面
図、第１６図は第１５図における軸穴加工用ポン
チ部分の平面図、第１７図は第１５図におけるス
ラスト軸受部分の詳細図、第１８図は静水圧付加
用の加圧源を備えた本発明プレスの実施例を示す
正面図、第１９図ないし第２１図は本発明による
精密打抜き加工型の実施例を示す断面図、第２２
図は第１３図と第１４図および第１９図ないし第
２１図におけるスラスト軸受の詳細を示す断面
図、第２３ａ図ないし第２３ｃ図は第１１図ない
し第１２図によるはす歯歯車の製造過程を示す説
明図である。１……ポンチ、１Ａ……上ダイセツト、２……
ダイス、２Ａ……下ダイセツト、３，３′……素
材、４，５，５ａ，５ｂ……刃部、７１……固定
ボルスタ、７４……回転ボルスタ、８５……駆動
機構。

Claims

【特許請求の範囲】１プレスラムにより昇降されるスライドにはす
歯状の刃部を有するポンチまたはダイスを取付
け、ベツド側には垂直軸線のまわりに回転可能な
回転ボルスタを設け、この回転ボルスタ上に前記
ポンチまたはダイスの刃部に対応するはす歯状の
刃部を有するダイスまたはポンチを取付け、前記
回転ボルスタを製造すべき歯車類のリードに対応
するように駆動制御するようにしたことを特徴と
するはす歯歯車類製造用プレス。２回転ボルスタがベツドフレームにベアリング
機構又は静水圧機構により支承され、サーボモー
タあるいは電気―油圧ステツピングシリンダなど
のサーボシリンダで駆動回転されるようになつて
いる特許請求の範囲第１項記載のはす歯歯車類製
造用プレス。３回転ボルスタが、スライドのストローク検出
器と、検出ストローク信号から製造するはす歯の
リードに対応する回転角を演算する演算器と、演
算された回転角に相当する駆動信号をサーボモー
タ又はサーボシリンダの駆動部に与えるドライブ
ユニツトにより駆動制御されるようになつている
特許請求の範囲第１項記載のはす歯歯車類製造用
プレス。４ポンチ又はダイスが上下のダイセツトに組込
まれており、下ダイセツトには固定ダイセツトプ
レートとその内周の回転ダイセツトプレートに分
割され回転ダイセツトプレートが回転ボルスタに
据付けられている特許請求の範囲第１項記載のは
す歯歯車類製造用プレス。５ポンチ又はダイスがはす歯状の刃部よりスト
ローク後方にシエービング用の刃部を有している
ものを含む特許請求の範囲第１項記載のはす歯歯
車類製造用プレス。６上ダイセツト又はスライドに逆板押えまたは
ノツクアウト用の加圧源が設けられ、回転ボルス
タの外方域にはクツシヨン又はシリンダからなる
板押え用またはストリツパ用の加圧源が設けられ
ているものを含む特許請求の範囲第１項記載のは
す歯歯車類製造用プレス。