JPH0255128B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、鋼板製タイミングプーリ又は歯車類
似物の製造方法に関している。

〔従来の技術〕

従来における同種製品の製造方法は、特開昭55
−147443号公報（第１従来例）にみられるよう
に、板状素材からまず中心の軸受部およびカツプ
形状を形成し、次いでカツプ形状に歯形成形、さ
らに取付部の形成などの複数工程を要している。

第１従来例における歯形の形成は、初めに歯先
及び歯底部である円周方向の板厚を圧縮し、次に
側壁である歯面をしごいて行なつている。

又、特開昭57−139432号公報（第２従来例）に
は、上端部に、打抜円板からドラム状部材の初期
絞り成形部材を成形するための断面円弧面状の第
１絞り成形部が形成され、この第１成形部の下部
に、下方に行くに従つて小径となる傾斜孔からな
る第２絞り成形部が形成され、この第２絞り成形
部の下部に予備歯形成形部及び凹凸条歯形の第３
絞り成形部が形成された固定雌金型と、この固定
雌金型の第３絞り成形部の凹凸条歯形に咬合う凹
凸条歯形を外周面に有する可動雄金型と、固定雌
金型内に上下動自在に挿入されるとともに可動雄
金型に追随して上下動し、かつ、上面中央部に打
抜円板の中心抜穴が嵌合される位置決め突起を形
成されたクツシヨン用可動底部金型とを備え、一
板の打抜円板から歯付きドラムをプレス成形する
方法が示されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、第１従来例の製造方法において
は、製造に手数がかかることの他、取付位置決め
用孔は歯形成形後に歯形中心点を求めて加工して
いたので、中心精度が出しにくいといつた問題点
があつた。この際、中心精度を向上させる目的
で、この第１従来例の方法とは逆に歯形成形後こ
の歯形部を証にして軸受部を深絞り成形しようと
すると、この軸受部の成形に伴いカツプ底面の材
料が中心軸側に流れ、一方、歯形部は既に凹凸に
成形されているため、この歯形部からのカツプ底
面側への材料の移動はなされない。従つて、カツ
プ底面と歯形部との角部、すなわち歯形部の立ち
上がり部が薄肉となつて極端な場合、破断等の問
題が生じてしまい、結局、第１従来例あるいはそ
れに近い従来技術では一工程の加工で精度よくタ
イミングプーリ等の成形品を得ることはできなか
つた。

又、第１従来例では、歯形を形成するにあた
り、歯先及び歯底を圧縮した後、側壁である歯面
を形成するものであるため、歯先及び歯底と歯面
との角部が薄肉化される傾向があり、十分な強度
及び精度の歯形を必ずしも形成できないという問
題点がある。

第２従来例では、一枚の打抜円板から歯付きド
ラムを一工程で形成できるが、別工程で形成され
た中心抜穴を基準にして歯形を形成するため、中
心抜穴と歯形との同心度を十分な精度で加工する
ことが困難であるという問題点がある。これは、
クツシヨン用可動底部金型の位置決め突起と打抜
円板の中心抜穴とには、嵌合のためのすき間が存
在するため、そのすき間分が誤差となり、しか
も、歯形成形時に中心抜穴が変形することが考え
られるからである。

又、第２従来例では、歯形成形時の具体的な成
形方法が開示されていないため、歯形の高精度な
成形が可能であるという保障はない。

本発明の目的は、カツプ状素材、あるいは、板
状または皿状素材から連続した一工程の加工で製
作でき、しかも、歯形と取付部の同心度及び歯形
の精度も良好な鋼板製タイミングプーリ又は歯車
類似物を得ることのできる製造方法を提供するに
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、タイミングプーリ等の成形品に歯形
を形成する歯形形状、特に、そのダイにおけるパ
ンチ挿入側の形状（ダイアプローチ形状）を工夫
して連続した一工程で、カツプ状、板状、皿状等
の所定形状の素材に高精度な歯形の形成を可能に
するとともに、成形品の取付位置決めを深絞りの
軸受部あるいは予め形成された抜穴とすることな
く、スリツト切り起こし若しくは取付孔とするこ
とで、これらの取付位置決めの成形時に、カツプ
状部材の底面における材料の流れをなくして歯形
部の立ち上がり部の薄肉化を防止し、あるいは、
同心度の低下、抜穴の変形等を防止するように
し、これらの両工夫の総合によつて前記目的を達
成しようとするものである。

本願の第１の発明は、予めカツプ状に形成され
た素材を用いる場合に適用されるもので、ダイス
は円筒状に形成されるとともに、このダイスに形
成される歯形形状の主パンチ挿入側は、該主パン
チ挿入側に至るに従い、先端が尖り、かつ、ダイ
スからの突出量が順次減少する錐状斜面に形成さ
れ、主パンチは円柱状に形成されるとともに、外
周部にダイスの歯形形状と応動して素材に歯形を
形成する歯形形状を有し、前記ダイス内にはカウ
ンタパンチを可動に設け、このカウンタパンチに
パンチピンを、主パンチに凹穴若しくはパンチ穴
を対応して設け、これらのダイス、主パンチ及び
カウンタパンチを用いてカツプ状素材の円周上に
歯形を形成するにあたり、カツプ状部材の材料の
流れは、前記錐状斜面によりダイ山側に向かつて
材料を押し付け、次いでダイ側壁とパンチ側壁と
で歯形の歯面に相当する部分の材料圧縮を行つて
ダイ山側への過大ボリウムの流入を封じ、さらに
ダイ山側とパンチ谷側及びダイ山側とパンチ山側
とで圧縮して材料に塑性変形を与えた後、最終的
に成形品の精度を要する部分に対応した位置の内
歯あるいは外歯の寸法を規制して歯形を形成し、
また、カツプの底部となる取付部に前記歯形と中
心を合わせたスリツト切り起こし若しくは取付穴
を形成することを連続した一工程の加工で行うこ
とを特徴とする鋼板製タイミングプーリ又は歯車
類似物の製造方法である。

すなわち、本願の第１の発明において特徴的な
ところは、連続した一工程の加工中において、
歯形の成形とスリツト切り起こし若しくは取付穴
が同時に加工できること、歯形の成形は、歯形
の側壁（歯面）を圧縮して歯先あるいは歯底部へ
の材料の流れを封じた状態で、歯先及び歯底の圧
縮を行なつて大凡の成形を行なつた後、最終的に
歯先あるいは歯底の圧縮（しごき）を行なうこと
で、歯先あるいは歯底と側壁との薄肉化の防止
と、十分な精度向上を行えることである。

又、本願の第２の発明は、前記第１の発明にお
けるダイスを上部ダイと下部ダイとに区分し、上
部ダイの主パンチ挿入口の内周縁に丸形絞りダイ
を形成して円板状素材、皿状素材等の板状素材か
らカツプ状のものを成形できるようにし、さら
に、カウンタパンチ、パンチピン等の支持構造を
より具体的にしたものである。ただし、歯形の成
形、切り起こしの成形等は、第１の発明と同一で
ある。

本発明は、タイミングプーリを製造することを
主たる目的としており、タイミングプーリは成形
品の外歯を使用し、又、その他の歯車類似物のう
ちシリンダクラツチは内歯を使用する。そして、
これらに対応させるためには、ダイスのアプロー
チ形状をほんの少し変更することで外歯用、内歯
用の成形品が得られる。

〔実施例〕

次に、本発明の詳細を図面記載の実施例を参照
して説明する。

第１図ａ，ｂ，ｃは鋼板製の素材で、１は円板
状素材、２は中心部に取付面３を形成した皿状素
材、４は中心部に取付面３を有し周縁を絞り加工
したカツプ状素材であつて、製造する成形品の種
類によつては板状素材に限らず半加工品を使用す
ることもある。

第２図、第３図は、成形品の取付位置決め用ス
リツト切り起こしを成形品の中心部に形成するた
めの金型で、第４図、第５図は当該位置に取付用
孔を形成するための金型である。

歯形を成形する金型は、下部ダイ５と上部ダイ
６とを組み合わせて円筒状のダイスが構成され、
下部ダイ５は内側上方に円筒部７を有し、下方に
所望する歯形形状８を設け、該歯形形状８は、主
パンチ挿入側が該主パンチ挿入側に至るに従い尖
り、かつ、下部ダイ５からの突出量が順次減少さ
れる錐状斜面９に形成されている。前記上部ダイ
６は丸形絞り部１０が形成されている。

前記ダイスは、素材が円板状素材１並びに皿状
素材２であるときには、下部ダイ５と上部ダイ６
とを図示したように組合せ型として使用するが、
素材が既にカツプ状素材４に形成されているとき
には、上部ダイ６は不要であつて下部ダイ５のみ
でよい。

第２図、第３図で主パンチ１１には、素材と接
合する面の中央部下面に４個の凹穴１２，１２を
形成すると共に下面形状をカウンタパンチ１３と
適合させ、カウンタパンチ１３には前記凹穴１
２，１２と対応するパンチピン１４，１４が挿通
され、カウンタパンチ１３から突出するように設
けられている。これらの凹部１２，１２およびパ
ンチピン１４，１４により、取付位置決め用スリ
ツト切り起こしが行われる。

又、第４図、第５図で主パンチ１５には、中央
にパンチ穴１６が形成されており、カウンタパン
チ１７にはパンチ穴１６に対応してパンチ柱１８
が設けてある。これらのパンチ穴１６およびパン
チ柱１８により、取付位置決め用孔穿けが行われ
る。

前記主パンチ１１，１５、カウンタパンチ１
３，１７は共に円柱体で主パンチ１１，１５の外
周面にダイスの歯形形状８と対応する歯形形状１
９が形成されている。

前記下部ダイ５はリング状の受圧板２０を介し
て基板２１に固定されている。又、下部ダイ５内
にはカウンタパンチ１３，１７の支持板２２が摺
動自在に収容されている。この他、基板２１を貫
通して受圧板２０内には一端をクツシヨンパツド
２３に臨ませたクツシヨンピン２４，２５が設け
られており、クツシヨンピンのうちピン２４は支
持板２２の底部に、他のピン２５は支持板２２を
貫通してカウンタパンチ１３，１７の底部に係合
されている。

次に、これらの金型を使用して成形品を加工す
る工程を説明する。

まず、円板状素材１ないしは皿状素材２をカウ
ンタパンチ１３上に載置して主パンチ１１を下降
させる。円板状素材１の場合は取付面３を絞り加
工された後、又、皿状素材２の場合は直ちに上部
ダイ６によつて素材周縁がカツプ状に絞られ、次
いで下部ダイ５の錐状斜面９により成形品底部が
中心に向かつて押し込まれて行く。

錐状斜面９における材料の流れは、第６図から
明らかなように、ダイ山側に向かつて材料を押し
付ながら（第６図ａ，ｂ）、次いで、ダイ側壁と
パンチ側壁とで歯形の歯面に相当する部分の材料
圧縮を行なつてダイ山側へ過大ボリウムの流入を
封じ込め（第６図ｃ）、さらにダイ山側とパンチ
谷側及びダイ谷側とパンチ山側とで圧縮して材料
に塑性変形を与えた後（第６図ｄ）、外歯を利用
する場合は、最終的にダイ谷側とパンチ山側とで
材料を圧縮して製品コーナへのボリウムの移動を
行い、歯形の成形を完了する（第６図ｅ）。

上記の成形では、タイミングプーリのような外
歯を使用する場合に適し、錐状斜面９は第７図に
示すような形状、すなわち、主パンチ挿入側が該
主パンチ挿入側に至るに従い尖り、かつ、下部ダ
イ５からの突出量が順次減少される形状を有して
いる。又、シリンダクラツチのように内歯を使用
する場合は、錐状斜面９は第８図に示すような形
状がよく、この場合の材料の流れは第６図ｄから
第６図ｆのようにコントロールされ、ダイ山側と
パンチ谷側とで材料を圧縮して製品コーナへのボ
リウムの移動を行い、歯形の成形を完了する。こ
れにより、第６図ｅ若しくは第６図ｆに応じてそ
れぞれ外歯、内歯の歯形精度が得られる。すなわ
ち、第６図ｄの状態から、外歯あるいは内歯のい
ずれかの精度を要する部分に対応した位置の寸法
を規制するようにして第６図ｅ若しくは第６図ｆ
の形状に加工する。

今、タイミングプーリ３０の歯形３１を第９図
に示すような形状とすると、パンチ寸法はスラグ
（素材）板厚をｔとした場合、歯先部板厚T₁は
0.7t、歯底部板厚T₂は0.75t、歯面部板厚T₃は0.5t
とするのが完成品の歯形精度が最もよい。又、ダ
イスの内径寸法はパンチの山径よりも2tだけ大き
く設定する。

歯形成形が終了した後、さらに主パンチ１１を
下降させると、カウンタパンチ１３と支持板２２
が共に基板２１に当たり、カウンタパンチ１３が
クツシヨンピン２５，２５を押圧する力でパンチ
ピン１４が作用し、成形品の取付面３にスリツト
切り起こし３２，３２が形成される（第１０図）。
尚、この場合、第４図、第５図の金型では成形品
中心部に孔穿けを行う。

このように本発明は、歯形成型と同一の連続し
た加工工程で取付位置決め用スリツト切り起こし
又は孔穿けが出来るので、歯形との心ずれを防止
することができ、高精度な製品が得られる。

但し、歯形成形後の板厚に制約があつて、各位
置で均等に形成されることを望むときは、板材を
一旦カツプ状素材（第１図ｃ）に加工してから成
形すればよい。この場合、上部ダイ６は、使用し
ない。

その他の場合は、板状素材から１回の連続した
加工で歯形成形することが出来るものである。

又、歯形の形成は、歯形形状８の錐状斜面９に
より、材料の流れを初めにダイ山側に向かつて材
料を押し付、次いでダイ側壁とパンチ側壁で材料
圧縮を行つてダイ山側への過大ボリウムの流入を
封じ、さらにダイ山側とパンチ谷側及びダイ谷側
とパンチ山側とで圧縮して材料に塑性変形を与え
た後、最終的には成形する製品に応じてダイ谷側
とパンチ山側あるいはダイ山側とパンチ谷側によ
つて成形品の精度を要する部分に対応した位置の
寸法を規制するようにしたので、精度の高い歯形
を材料の切断等を生じることなく形成できる。

さらに、成形品すなわちタイミングプーリ３０
の軸への取付位置決めを、スリツト切り起こし３
２あるいは孔で行うようにしたから、前記従来例
で述べたように、歯形部の形成後に中心に比較的
長尺の深絞りした軸受部を形成するものと異な
り、歯形３１の立ち上がり部、すなわち、底板部
と円筒状部との角部の肉厚が薄くなつて破断する
というようなこともない。この際、タイミングプ
ーリ３０とこのプーリ３０が取り付けられる軸と
の取り付けは、スリツト切り起こし３２にあつて
はその切り起こし３２内に軸を配置して行え、一
方、孔にあつてはその孔内への軸の段付小径部を
挿入して行なえるから、位置決めを極めて容易に
できる。

〔発明の効果〕

以上詳細したように本発明は、カツプ状あるい
は板状または皿状の素材を連続した一工程の加工
で円筒形状の成形並びに円筒外周の歯形成形を行
うと共に、成形品の中心部に取り付けのためのス
リツト切り起こし、若しくは取付孔を同時に、高
精度に形成することができる効果があり、金型が
１個でよいことと、加工に手数がかからないこと
等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

図は、本発明の実施例を示すもので、第１図
ａ，ｂ，ｃは素材の種類を表す側断面図、第２図
はダイスとパンチとの一例を組み合わせて金型と
した状態を表す断面図、第３図は同金型での成形
終了時を表す断面図、第４図は他のダイスとパン
チとを組み合わせて金型とした状態を表す断面
図、第５図は同金型での成形終了時を表す断面
図、第６図ａからｆは成形加工における材料の流
動状態を表す説明図、第７図はダイ側アプローチ
の形状を表す斜視図、第８図は他のダイ側アプロ
ーチの斜視図、第９図は成形品歯形の一部拡大
図、第１０図は成形品の一例を表す斜視図であ
る。 １……円板状素材、２……皿状素材、４……カ
ツプ状素材、５……下部ダイ、６……上部ダイ、
７……円筒部、８……歯形形状、９……錐状斜
面、１０……絞り部、１１，１５……主パンチ、
１２……凹部、１３，１７……カウンタパンチ、
１４……パンチピン、１６……パンチ孔、１８…
…パンチ柱、１９……歯形形状、２２……支持
板、２３……クツシヨンパツド、２４，２５……
クツシヨンピン、３０……タイミングプーリ、３
１……歯形、３２……切り起こし。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ダイスは円筒状で内周全面に歯形形状を有
   し、この歯形形状の主パンチ挿入側は該主パンチ
   挿入側に至るに従い尖り、かつ、ダイスからの突
   出量が順次減少される錐状斜面に形成され、主パ
   ンチは円柱状で外周部に歯形形状を有し、前記ダ
   イス内に可動できるようにカウンタパンチを設置
   し、このカウンタパンチにパンチピンを、主パン
   チに凹穴若しくはパンチ穴を対応して設け、これ
   らのダイス、主パンチ及びカウンタパンチを用い
   てカツプ状素材の円周上に歯形を形成するにあた
   り、カツプ状部材の材料の流れは、前記錐状斜面
   によりダイ山側に向かつて材料を押し付け、次い
   でダイ側壁とパンチ側壁とで歯形の歯面に相当す
   る部分の材料圧縮を行つてダイ山側への過大ボリ
   ウムの流入を封じ、さらにダイ山側とパンチ谷側
   及びダイ谷側とパンチ山側とで圧縮して材料に塑
   性変形を与えた後、最終的に成形品の精度を要す
   る部分に対応した位置の内歯あるいは外歯の寸法
   を規制して歯形を形成し、かつ、カツプの底部と
   なる取付部に前記歯形と中心を合わせたスリツト
   切り起こし若しくは取付穴を形成することを連続
   した一工程の加工で行うことを特徴とする鋼板製
   タイミングプーリ又は歯車類似物の製造方法。 ２ 金型はダイスとこのダイス内に挿入される主
   パンチとを備え、前記ダイスは円筒状で下部ダイ
   と上部ダイとに区分されており、下部ダイは内周
   全面に歯形形状を並列して有し、この歯形形状の
   主パンチ挿入側は該主パンチ挿入側に至るに従い
   尖り、かつ、下部ダイからの突出量が順次減少さ
   れる錐状斜面に形成され、上部ダイは主パンチ挿
   入口の内周縁が丸形絞りダイに形成されており、
   又、前記主パンチは円柱状で外周部にダイスの歯
   形形状と対応する歯形形状が設けられており、さ
   らに成形品の底部を加工するカウンタパンチがダ
   イスの空洞内に摺動自在に設けられ、前記主パン
   チの底部がカウンタパンチと適合する形状に形成
   されているとともに、カウンタパンチに挿入され
   カウンタパンチから突出するパンチピンをダイス
   の空洞内で摺動可能な支持板に装着し、前記カウ
   ンタパンチ並びに支持板は何れもクツシヨンピン
   を介してクツシヨンパツドに装着されており、成
   形品の加工はダイスの開口部に板状あるいは皿状
   素材を載置し、主パンチをダイス内に挿入するこ
   とにより前記丸形絞りダイの部分で板状あるいは
   皿状素材をカツプ状に成形し、次いでカツプ形の
   円周部に歯形を形成するにあたり、カツプ状部材
   の材料の流れは、前記錐状斜面によりダイ山側に
   向かつて材料を押し付け、次いでダイ側壁とパン
   チ側壁とで歯形の歯面に相当する部分の材料圧縮
   を行つてダイ山側への過大ボリウムの流入を封
   じ、さらにダイ山側とパンチ谷側及びダイ谷側と
   パンチ山側とで圧縮して材料に塑性変形を与えた
   後、最終的に成形品の精度を要する部分に対応し
   た位置の内歯あるいは外歯の寸法を規制して歯形
   を形成し、かつ、カツプの底部となる成形品の取
   付部に前記歯形と中心を合わせたスリツト切り起
   こし若しくは取付穴を形成することを連続した一
   工程の加工で行うことを特徴とする鋼板製タイミ
   ングプーリ又は歯車類似物の製造方法。