JPH02121723A - フランジ付筒状体筒状部への歯形成形方法 - 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〕 本発明はフランジ付板金製筒状体の筒状部内周面又は外
周面に歯形を成形する方法に関する。

〔従来技術〕

この種の従来の歯形成形方法としては、第２５図（ａ）
に示されるように、ダイ２の凹部３内に、スラグＷを収
容し、このスラグＷを先端部外周に成形用歯形４ａの形
成されたパンチ４でプレスする、いわゆる後方押出しに
より、第２５図（ｂ）に示すように、内周面に歯形６が
形成されたカップ状部材Ｗ□を成形するようになってい
た。

〔発明の解決しようとする課題〕 しかし、前記した従来の歯形成形方法では、成形するカ
ップ状部材Ｗ□の底面積Ｓ０や断面減少率Ｓ工／　Ｓ　
ａ等に比例した成形圧力を必要とする。したがって口径
りの大きいものでは高圧力を必要とし、それだけ設備が
大型化し、コスト的にも高くなるという問題があった。

そのため従来のこの種のプレス成形では、小径の筒状部
にしか行われていないのが現状であった。

本発明は前記従来技術の問題点に鑑みなされたもので、
その目的は歯形を成形しようとする部材が小口径の場合
には勿論、大口径の場合でも、低圧力で成形することの
可能な従来にはない全く新しい歯形成形方法を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的を達成するために、本発明に係るフランジ付筒
状体筒状部への歯形成形方法においては、以下のごとき
手段をとっている。

まず筒状体が内フランジ付板金製筒状体の場合には、筒
状体筒状部を、外周面に成形用歯形の形成されたパンチ
の外周に緩挿するとともに、このパンチと、内周面に平
滑な成形面の形成された対向ダイとを軸方向に噛み合わ
せて、素材を軸方向にしごくことにより、筒状部内周面
に歯形を成形するようにしたものである。

また外周面に成形用歯形の形成されたパンチの先端面に
板金製平板材を押圧固定するとともに、このパンチと、
内周面に平滑な成形面の形成された対向ダイとを軸方向
に噛み合わせて、素材を軸方向に折り曲げかつしごくこ
とにより、平板外周に筒状部を立ち上げると同時に、筒
状部内周面に歯形を成形するようにしてもよい。

またダイの成形面付根部に、パンチの成形用歯形と協働
して、筒状部を切断する切刃を形成し、パンチとダイと
をさらに噛み合わせることにより、筒状部を内フランジ
部から切り離すようにしてもよい。

また筒状体が外フランジ付板金製筒状体の場合には、筒
状体筒状部を、内周面に成形用歯形の形成されたダイの
内周に緩挿するとともに、このダイと、外周面に平滑な
成形面の形成された対向ノ（ンチとを軸方向に噛み合わ
せて、素材を軸方向にしごくことにより、筒状部外周面
に歯形を成形するようにしたものである。

また内周面に成形用歯形の形成されたダイの上に、中央
に孔を有する平板材を押圧固定するとともに、このダイ
と、内周面に平滑な成形面の形成された対向パンチとを
軸方向に噛み合わせて、素材を軸方向に折り曲げかつし
ごくことにより、平板内周に筒状部を立ち上げると同時
に、筒状部外周面に歯形を成形するようにしてもよい。

またパンチの成形面付根部に、ダイの成形用歯形と協働
して筒状部を切断する切刃を形成し、ダイとパンチとを
さらに噛み合わせることにより、筒状部を内フランジ部
から切り離すようにしてもよい。

〔作用〕

本発明によれば、ダイとパンチが噛み合うことにより、
ダイとパンチ間の素材は軸方向にしごかれて成形面に倣
った面形状に成形される。

また請求項２および５によれば、ダイとパンチが噛み合
うことにより、板金製平板材に筒状部を立ち上げると同
時に、筒状部に歯形を成形する。

さらにまた請求項３および６によれば、ダイとパンチが
噛み合うことにより、筒状部に歯形を成形し、その後グ
イとパンチがさらに噛み合うことにより、切刃が歯形の
成形された筒状部をフランジ部から切り離す。

〔実施例〕

次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図〜第３図は１本発明に係る方法を実施するための
一例を示すもので、第１図は内フランジ付板金製筒状体
の筒状部内周面にスプライン溝が成形される工程を説明
する説明図、第２図はスプライン溝を成形するプレス装
置の一実施例を示す断面図、第３図（ａ）、（ｂ）はそ
のプレス装置の動きを説明する説明図である。

第１図において、符号１０Ａは、内フランジである円板
領域１１の外周に、筒状部１２が一体に形成された板金
層の筒状体スラブである。また符号１０Ｂは、筒状体ス
ラグＩＯＡの筒状部１２が後述するプレス方法によって
軸方向にしごがれて延伸し、内周面に歯形であるスプラ
イン溝１４が成形された板金製筒状体を示している。さ
らに符号１０Ｇは、筒状体１０Ｂの筒状部端面を切削加
工して、所定のスプライン溝長さとされた製品を示して
いる。

第２図において、符号２ｏは、上下方向昇降可能な円柱
形状のパンチで、パンチ２０の先端部外周面には成形用
歯形２２が形成されている。歯形２２は歯形山部２２ａ
と歯形谷部２２ｂよりなる。

また符号３０は、前記パンチ２ｏの下方に配置されたダ
イで、このダイ３ｏには前記パンチ２０の外形より幾分
大きい内径の凹部３１が形成されている。この凹部３１
を形成するダイの内周面３２は、パンチの歯形２２と協
働してスプライン溝を成形する成形面であり、ここは平
滑面とされている。符号３４は、ダイの内周面３２の開
口側縁部に形成されているしごき導入面で、パンチ２ｏ
の歯形２２と協働してパンチ２ｏとダイ３０間の被加工
材を軸方向にしごく働きがある。また符号４０は凹部３
１内の上方に突出し、被加工材をパンチ２０の先端面に
押圧固定する押え部材である。

次に、筒状体スラブＩＯＡの筒状部１２の内周面にスプ
ライン溝を成形する手順を、第３図〜第５図を参照して
説明する。

まず板金製円板を絞り加工し、予め筒状体スラブＩＯＡ
を成形しておく。この筒状体スラブ１０Ａの筒状部１２
は、第３図（ａ）、第５図に示されるように、パンチ先
端部に形成されている成形用歯形２２に丁度緩挿できる
大きさとされている。

またダイ側の成形面３２とパンチ側の歯形山部２２ａと
の間隔ｄは、第５図に示されるように、スラグ筒状部１
２の板厚ｔより小さくされている。

そして第３図（ａ）に示されるように、スラグ１０Ａを
パンチ２０の先端部に緩挿配置し、スラグＩＯＡが脱落
しないように、押え部材４０によって追従的に押圧固定
する。次にパンチ２０を下降させてダイ３０と噛み合わ
せる。この時、スラグＩＯＡの筒状部１２には、パンチ
側の歯形２２とダイ側のしごき導入面３４でしごかれて
、パンチに抱きつく作用が生じ、第４図符号１２ａに示
されるように、パンチ側の歯形谷部２２ｂ内にスラグ筒
状部１２の一部が押し込まれるとともに。

軸方向に延伸される。こうして筒状部１２の内周面にス
プライン溝１４が成形された筒状体１０Ｂが得られる。

この後、筒状部１２の端面を所定位置（符号して示す）
まで切削して、第１図符号１０Ｃで示す製品ができあが
る。

なお前記第３図、第６図に示す歯形の成形工程では、歯
形谷部２２ｂ内に筒状部１２が隙間なく充填されるよう
になっているが、成形品の用途に応じては、歯形谷部２
２ｂに隙間が形成されるように成形してもよい。

さらに前記した方法によって筒状部１２内周面に成形さ
れる溝はスプライン溝１４であるが、第６図〜第１０図
に示されるような各種断面の溝の成形も可能である。

第６図〜第８図は、筒状部１２の横断面を拡大して示す
図で、第６図は成形された歯形１４ａの横断面が半円形
状とされたもので、第７図は歯形１４ｂの横断面形状が
円弧形状で、谷部開口部が狭まった形状とされ、第８図
は歯形１４ｃの横断面が三角形状とされている。また第
９図は、筒状部１２の内周面に成形された歯形１４ｄが
軸方向に傾斜している製品の斜視図を示している。また
第１０図（ａ）、（ｂ）では、筒状部１３が上端開口部
側程、外方に拡径する形状とされ、筒状部１３の内周面
に形成された歯形１４ｅは、横断面半円形状とされると
ともに、筒状部付根側はど歯形を構成する各溝の径が小
さく、即ち各歯形を構成する各溝がテーパ形状とされて
いる。

第１１図は、板金製円板材の外周縁を直角に立ち上げて
、ここに筒状部を成形すると同時に、この立ち上げた筒
状部にスプライン溝を成形する工程を示すもので、第１
２図はそのためのプレス装置を示している。

第１１図において、符号１０Ａ□は板金製円板状スラブ
を示しており、この円板状スラグｌ０Ａ１は、第１２図
に示すプレス装置によって、外周縁部に筒状部１２が成
形されると同時に、筒状部１２の内周面に歯形１４が成
形されるようになっている。その他は前記第１図に示す
工程と略同様であり、同一の符号を付すことによりその
説明は省略する。

また第１２図に示すプレス装置は、前記した第２図に示
すプレス装置のダイ側成形面の付根位置に、パンチ側の
歯形２２と噛み合う歯形形状の切刃３６を設けた構造で
、その他は第２図に示すプレス装置と同様であり、同一
の符号を付すことにより重複した説明は省略する。

そして第１３図（ａ）、（ｂ）は、第１２図に示すプレ
ス装置の動きを説明する図で、第１３図（ａ）は、押え
部材４０によって円板状スラグ１０Ａ□をパンチ２０の
先端面に押圧固定した状態を示している。そして第１３
図（ｂ）は、パンチ２０を下降させ、パンチの歯形２２
とダイ３０の成形面３２とによって筒状部１２を立ち上
げるとともに、筒状部内周面にスプライン溝１４を成形
する状態を示している。

この方法では、筒状部１２を成形すると同時に、歯形１
４も成形できるため、二工程を一工程に短縮できるとい
う利点がある。

また第１３図（ｃ）は、パンチ２０をさらに下降させ、
パンチの歯形２２を切刃３６と噛み合わせて、筒状部１
２を内フランジ部である円板領域１１から切断した状態
を示している。第１４図はこの切断部を拡大して示す断
面図である。

この第１３図（Ｑ）に示す切断工程を行うようにすれば
、内周面にスプライン溝１４の成形された円筒形状製品
が得られる。

第１５図〜第１７図は、本発明に係る方法を実施するた
めの他の例を示すもので、第１５図は第１図に対応する
図で、外フランジ付き板金製筒状体の筒状部外周面にス
プライン溝を成形する工程を説明する説明図、第１６図
はスプライン溝を成形するプレス装置の実施例の断面図
、第１７図（ａ）、（ｂ）はそのプレス装置の動きを説
明する説明図である。

第１５図において、符号６０Ａは、板金製外フランジ付
き筒状体スラグで、符号６１は外フランジ部、符号６２
は筒状部である。また符号６０Ｅは、スラグ６０Ａの筒
状部６２が後述するプレス方法によって軸方向にしごか
れて延伸し、外周面に歯形であるスプライン溝６４が成
形された板金製筒状体を示している。さらに符号６０Ｃ
は、スプライン溝の成形された筒状体６０Ｂの筒状部端
面を切削加工して、所定のスプライン溝長さとされた製
品を示している。

第１６図において、プレス装置は、上下方向昇降可能な
円柱形状のパンチ７０と、パンチ７０の下方に配置され
たダイ８０とから構成されている。

また符号９０は、被加工材であるスラグをダイ８０に押
圧固定するための押え部材である。

ダイ８０には、パンチ７０の外径より幾分大きい口径の
凹部８１が形成されており、この凹部８１の内周面には
成形用の歯形８２（山部を８２ａ、谷部を８２ｂとする
）が形成されている。一方、パンチ７０の外周面は平滑
な成形面７２とされるとともに、先端部周縁には、しご
きＲ面７４が形成されており、歯形８２と協働して、ダ
イ８０とパンチ７０間の被加工材を軸方向にしごく働き
がある・ 次に、第１５図に示す筒状体スラグ６０Ａの筒状部外周
面にスプライン溝を成形する手順を、第１６図〜第１９
図を参照して説明する。

ドーナツ形状の板金製円板を絞り加工して筒状体スラグ
６０Ａを予め成形しておく、この筒状体スラグ６０Ａの
筒状部６２は、第１７図（ａ）。

第１９図に示されるように、ダイの凹部８１に形成され
ている歯形８２に丁度緩挿できる大きさとされている。

またダイ側の歯形山部８２ａとパンチ外周面（成形面）
７２との間隔ｄ１は、第１８図、第１９図に示されるよ
うに、スラグの筒状部６２の板厚ｔ工より小さくされて
いる。

まず第１７図（ａ）に示されるように、スラグ６０Ａを
ダイ８０の凹部８１に緩挿配置し、スラグ６０Ａが動か
ないように、押え部材９ｏによって外フランジ部６１を
押圧固定する０次にパンチ７０を下降させて、第１７図
（ｂ）に示されるように、ダイ８０と噛み合わせる。こ
の時、スラグの筒状部６２には、パンチ側のしごきＲ面
７４とダイ側の歯形８２でしごかれて、ダイへの抱きつ
き作用が生じ、第１８図符号６２ａに示されるように、
ダイ側の歯形谷部８２ｂ内にスラグ筒状部の一部が押し
込まれるとともに、軸方向に延伸させられる。こうして
第１５図符号６０Ｂで示されるような筒状部外周面にス
プライン溝６４が成形された筒状体６０Ｂが得られる。

この後、筒状部６２の端面を所定位置（符号Ｌ工で示す
）まで切削して、符号６０Ｇに示す製品ができあがる。

なお前記した第１７図（ｂ）、第１８図に示す歯形の成
形工程では、歯形谷部８２ｂ内に筒状部６２が隙間なく
充填されるようになっているが、成形品の用途に応じて
は、歯形谷部８２ｂに隙間が形成されるように成形して
もよい。

またこの外フランジ付き筒状体の筒状部外周面に歯形を
成形する方法においても、前記した第６図〜第９図に示
すような各種歯形（１４ａ〜１４ｄ等相当）の形状とす
ることができる。さらに第２０図に示すように、筒状部
６３が先端部側径、縮径する形状とされ、この筒状部６
３の外周面にスプライン溝６４が形成された製品も成形
することができる。

第２１図は、ドーナツ形状の板金製円板状スラグの内周
縁に、直角に筒状部を立ち上げると同時に、この立ち上
げた筒状部に歯形を成形する工程を示すもので、第２２
図はそのためプレス装置を示している。

第２１図において、符号６０Ａ工はドーナツ形状の板金
製円板状スラグを示しており、内周縁部を直角に立ち上
げて、ここに筒状部６２を成形すると同時に、立ち上げ
た筒状部６２の外周面にスプライン溝６４を成形し、符
号６０Ｂで示す筒状体となる。これ以後の工程は、第１
５図に示す成形工程と同様であり、同一の符号を付すこ
とによりその説明は省略する。

また第２２図に示すプレス装置は、前記した第１６図に
示すプレス装置のパンチ側成形面７２の付根位置に、ダ
イ側の歯形８２と噛み合う歯形形状の切刃７６を設けた
構造で、その他は第１６図に示すプレス装置と同様であ
り、同一の符号を付すことにより重複した説明は省略す
る。

そして第２２図（ａ）、（ｂ）は、第２１図に示す板金
円板状スラグ６０Ａ工に筒状部を立ち上げると同時に、
筒状部外周面にスプライン溝を成形する手順を説明する
図である。

まず第２２図（ａ）に示されるように、ダイ８０の上に
スラグ６０Ａ工を載せ、押さえ部材９０によって押圧固
定する。次にパンチ７０を下降させて、第２２図（ｂ）
に示されるように、ダイ８０の凹部８１内に係合させる
。そして第２１図符号６０Ｂに示されるような成形体が
得られ、符号Ｌ１で示す位置まで筒状部端部を切削し、
第１５図符号６０ｃで示される製品が得られる。

この方法では、筒状部６２を成形すると同時に、スプラ
イン溝６４も成形できるため、二工程を一工程に短縮で
きるという利点がある。

また第２２図（Ｃ）に示されるように、パンチ７０をさ
らに下降させ、パンチ側の切刃７６をダイの歯形８２と
噛み合わせて筒状部６２を切断すれば、外周面にスプラ
イン溝６４の成形された筒状体が得られる。

第２３図は、外フランジ付筒状体の筒状部６２の外周面
に螺子６５が成形された筒状体を示しており、この筒状
体も本発明に係る方法によって成形したものである。即
ち、第１６図におけるダイ８０の凹部内周面に歯形８２
に替えて、螺子歯形を形成したプレス装置を使用して成
形したものである。

また第２４図は、さらに本発明に係る方法実施の他の例
を示すものである。

前記した実施例では、いずれも冷間プレスにより筒状部
に歯形を成形するようになっていたが、この実施例では
、歯形を成形しようとする部位に熱を加えた、いわゆる
熱間プレスによって歯形を成形するようになっている。

この図において、符号９２は、パンチ２０を取り囲むよ
うに配設された高周波加熱装置で、パンチ先端に緩挿さ
れたスラグ筒状部１２を高周波加熱装置９２により加熱
しつつ、歯形を成形するものである。なお符号１００は
、還元ガス槽であり、プレス装置の成形機構は、この還
元ガス槽１００内に設置されており、成形品に酸化膜が
形成されないように、還元ガス内において歯形の成形が
行われるようになっている。

また前記実施例では、筒状部の内周面又は外周面の全周
に歯形を成形するように説明したが、軸方向所定領域あ
るいは周方向所定領域にのみ歯形を成形するようにして
もよい。

なお、前記実施例では、筒状部が全て円筒形状の場合に
ついて説明したが、筒状部は円筒形に限定されるもので
はない。

〔発明の効果〕

以上の説明から明かなように、本発明に係る歯形成形方
法によれば、従来の歯形成形方法が高い成形圧力を必要
としていたのに対し、著しく小さい成形圧力にて筒状部
への歯形の成形が可能となり、従って金型の耐用寿命も
延び、低コスト化という極めて優れた効果を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は内フランジ付き板金筒状体にスプライン溝を成
形する工程の説明図、第２図は筒状部にスプライン溝を
成形するプレス装置の実施例の断面図、第３図（ａ）、
（ｂ）はそのプレス装置の動きを説明する説明図、第４
図は筒状部にスプライン溝が成形される様子を説明する
説明図、第５図は第３図（ａ）に示す腺■−■に沿う断
面図、第６図〜第９図は本発明方法によって成形された
溝の各種形状を示す水平断面図又は斜視図、第１０図は
（ａ）、（ｂ）は本発明方法によって成形された他の板
金製筒状体の斜視図及び縦断面図、第１１図は板金製円
板外周に筒状部を立ち上げてかつスプライン溝を成形す
る工程を説明する説明図、第１２図は筒状部及びスプラ
イン溝を同時成形するプレス装置の実施例の断面図、第
１３図は（、）〜（ｃ）は第１２図に示すプレス装置の
動きを説明する説明図、第１４図は筒状部の切断状態を
示す拡大断面図、第１５図は外フランジ付板金製筒状体
にスプライン溝を成形する工程の説明図、第１６図は筒
状部にスプライン溝を成形するプレス装置の実施例の断
面図、第１７図（ａ）。 （ｂ）はそのプレス装置の動きを説明する説明図、第１
８図は筒状部にスプライン溝が成形される様子を説明す
る説明図、第１９図は第１７図（ａ）に示す線■ｘ−ａ
ｘに沿う断面図、第２０図は本発明方法において成形さ
れた他の筒状体の斜視図、第２１図は板金製ドーナツ状
円板内周に筒状部を立ち上げてかつスプライン溝を成形
する工程を説明する説明図、第２２図（ａ）〜（ｃ）は
筒状部及びスプライン溝を同時成形するプレス装置の実
施例の断面図およびその動きを説明する説明図、第２３
図は本発明方法によって成形された他の筒状体の斜視図
、第２４図は本発明に係る方法のさらに他の実施例を示
す断面図、第２５図（ａ）及び第２５図（ｂ）は従来の
スプライン）＾Ｔ成形方法を説明する説明図である。 １０Ａ、６０Ａ・・・板金製筒状体スラグ、１０Ｂ、６
０Ｂ・・・スプライン溝の成形された筒状体。 １０Ｇ、６０Ｃ・・・スプライン溝の成形された製品、 １２．１３，６２．６３・・・筒状部。 １４．６４・・・歯形であるスプライン溝、１４ａ〜１
４ｅ・・・各種歯形、 ２０．７０・・・パンチ、 ２２．８２・・・成形面である歯形、 ２２ａ、８２ａ・・・歯形山部。 ２２ｂ、８２ｂ・・・歯形谷部、 ３０．８０・・ダイ、 ３２．７２・・・平滑な成形面、 ３６．７６・・・切刃、 ６５・・歯形である螺子。 特 許 出 願 人 山 ハ エ 業株式会社 第 旧 図 第 図 第２３ 図 第２４ 図 ［ 第２５ 図（ａ） 第２５ 図（ｂ）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）内フランジ付板金製筒状体の筒状部を、外周面に
   成形用歯形の形成されたパンチの外周に緩挿するととも
   に、このパンチと、内周面に平滑な成形面の形成された
   対向ダイとを軸方向に噛み合わせて、素材を軸方向にし
   ごくことにより、筒状部内周面に歯形を成形することを
   特徴とするフランジ付筒状体筒状部への歯形成形方法。
2. （２）外周面に成形用歯形の形成されたパンチの先端面
   に板金製平板材を押圧固定するとともに、このパンチと
   、内周面に平滑な成形面の形成された対向ダイとを軸方
   向に噛み合わせて、素材を軸方向に折り曲げかつしごく
   ことにより、平板外周に筒状部を立ち上げると同時に、
   筒状部内周面に歯形を成形することを特徴とするフラン
   ジ付筒状体筒状部への歯形成形方法。
3. （３）前記ダイの成形面付根部には、前記パンチの成形
   用歯形と協働して筒状部を切断する切刃が形成されてお
   り、パンチとダイとをさらに噛み合わせて筒状部を内フ
   ランジ部から切り離すことを特徴とする請求項１又は２
   記載のフランジ付筒状体筒状部への歯形成形方法。
4. （４）外フランジ付板金製筒状体の筒状部を、内周面に
   成形用歯形の形成されたダイの内周に緩挿するとともに
   、このダイと、外周面に平滑な成形面の形成された対向
   パンチとを軸方向に噛み合わせて、素材を軸方向にしご
   くことにより、筒状部外周面に歯形を成形することを特
   徴とするフランジ付筒状体筒状部への歯形成形方法。
5. （５）内周面に成形用歯形の形成されたダイの上に、中
   央に孔を有する板金製平板材を押圧固定するとともに、
   このダイと、外周面に平滑な成形面の形成された対向パ
   ンチとを軸方向に噛み合わせて、素材を軸方向に折り曲
   げかつしごくことにより、平板内周に筒状部を立ち上げ
   ると同時に、筒状部外周面に歯形を成形することを特徴
   とするフランジ付筒状体筒状部への歯形成形方法。
6. （６）前記パンチの成形面付根部には、前記ダイの成形
   用歯形と協働して筒状部を切断する切刃が形成されてお
   り、ダイとパンチとをさらに噛み合わせて筒状部を外フ
   ランジから切り離すことを特徴とする請求項５又は６記
   載のフランジ付筒状体筒状部への歯形成形方法。