JPH0262101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電気洗濯機の回転駆動装置に用い
られるギヤケースを製造する方法に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

本発明者は、電気洗濯機の回転駆動装置とし
て、従来の装置とは異なる機構のものを考案し、
すでに出願している（実願昭62−159753、昭和62
年10月19日出願）。この考案の要部を構成するギ
ヤケースは、第８図に示すように、大径円筒部１
と、上記大径円筒部の下端側から徐々に細径に形
成された湾曲部２と、上記湾曲部２下端から下方
に延びる小径円筒部３とが同軸的に連なつてお
り、上記大径円筒部の内周面にギヤ部４が形成さ
れている。このギヤケース５は、当初、従来から
電気洗濯機に用いられているギヤケースと同様、
鉄材によつて形成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、ギヤケース５に鉄材を用いる
と、電気洗濯機全体が重くなる、ギヤケース
の特殊形状を仕上げるのに多工程の加工を要す
る、多工程の加工を要するためコストが高い、
ギヤケースの回転時に騒音が発生する、等の難
点があることがわかつた。そこで、上記難点を解
消するため、本発明者はアルミニウム材によつて
ギヤケース５をつくることを考え、一連の研究を
行つた。しかし、アルミニウムを鋳造して得る場
合には、流し込み、あるいは固まるまでに時間
がかかる、得られたギヤケースの精度が悪くギ
ヤが適正に噛み合わない、強度的に問題があ
る、他の部品と組み合わせる際、曲げ加工（カ
シメ）ができない、等の難点があり、採用するこ
とができなかつた。また、アルミニウムを鋳造し
て得る場合には、強度的な問題や曲げ加工の問題
は解消されるものの、やはり精度的に満足のでき
るものが得られないのが大きな問題であつた。す
なわち、全体をワンシヨツトで鍛造成形しようと
すると、鍛造時のアルミニウム材のボリユーム移
動の流れが均一にならず、軸心の精度がよくない
とともに、ギヤケース円筒部の端面が同じ高さに
揃わず、鍛造後に端面を揃える加工工程が必要で
ある。したがつて、ギヤケースを鍛造成形しよう
とすれば、大体の外形を鍛造したのち上下の端面
を揃え、外周面を切削加工して軸心を高精度で出
したうえでその内側にギヤ部４を形成するように
しなければならず、コスト高になり、やはり採用
することができなかつた。

この発明は、このような事情に鑑みなされたも
ので、上記特殊なギヤケースを、一工程のみで冷
間鍛造して得る経済的な製法の提供をその目的と
する。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するため、この発明の電気洗
濯機用ギヤケースの製法は、大径円筒部と、上記
大径円筒部の下端側から徐々に細径に形成された
湾曲部と、上記湾曲部下端側から下方に延びる小
径円筒部とが同軸的に連なつており、上記大径円
筒部の内周面にギヤ部が形成されている電気洗濯
機用ギヤケースを製造する方法であつて、同一軸
心上に、上記ギヤケースの大径円筒部の外径と同
一径を有する大径凹部と、上記大径凹部の下端側
から下方に徐々に細径に形成されたギヤケース湾
曲部相当凹部と、上記ギヤケース湾曲部相当凹部
から下方に穿設され上記ギヤケースの小径円筒部
の外径と同一径を有する小径凹部と、上記小径凹
部から下方に穿設され裏面側まで貫通する押上ピ
ン挿入用孔とを備えたメス型と、同一軸心上に、
上記ギヤケースの大径円筒部の内径と同一径を有
する大径凸部と、上記大径凸部の下端側から下方
に徐々に細径に形成されたギヤケース湾曲部相当
凹部と、上記ギヤケース湾曲部相当凸部から上記
ギヤケースの小径円筒部の長さよりも長く下方に
突出し上記ギヤケースの小径円筒部の内径と同一
径を有する小径凸部とを備えたオス型と、その上
面中央部に上記オス型の小径凸部と嵌合しうる凹
部が形成された軸体であつて、前記メス型裏面側
から押上ピン挿入用孔内にその上端部が挿入さ
れ、ギヤケース成形時にはその上端がメス型小径
凹部の下端側と同一の高さにくるよう位置決めさ
れギヤケース成形後には成形されたギヤケースを
脱型させるように上方向に移動しうる押上ピンと
により構成される金型を用い、まずその外径がギ
ヤケースの大径円筒部の外径と略同一でかつその
内径が同じくギヤケースの小径円筒部の内径と略
同一であるようなドーナツ状アルミニウム材を上
記メス型内に装着し、つぎに上記オス型を垂直に
下ろしてオス型の小径凸部をドーナツ状アルミニ
ウム材の中央孔に挿入してその先端を下方に突出
させ、この状態からさらにオス型を垂直方向に下
ろして上記小径凸部先端を押上ピンの凹部に嵌合
させてメス型とオス型の間でドーナツ状アルミニ
ウム材を強制的に変形させてギヤケース形状を賦
形するという構成をとる。

〔作用〕

すなわち、この発明では、ギヤケース賦形用凹
部を有するメス型と、ギヤケース賦形用凸部先端
にさらに下方に延びる小径凸部を有するオス型
と、メス型裏面側から挿入された押上ピンとを用
い、この型内にドーナツ状アルミニウム材を装着
して成形するようにした。したがつて、ドーナツ
状アルミニウム材の中央孔にドーナツ状の小径凸
部を挿通させてメス型側まで突出させることによ
りアルミニウム材を精度よく位置決めした状態で
均一に成形用スペース内でのボリユーム移動を生
じさせることができるようになり、軸心ずれのな
い、上端面高さの均一なギヤケースが一工程で得
られるようになつた。

つぎに、この発明を実施例にもとづいて詳細に
説明する。

〔実施例〕

この発明では、第８図に示す電気洗濯機用ギヤ
ケース５を、例えばつぎのようにして得ることが
できる。すなわち、まず、第１図に示すような、
中央孔１１を有するドーナツ状のアルミニウム材
１０を準備する。ドーナツ状のアルミニウム材１
０は、通常、耐蝕性アルミニウム材（例えば
JISA6061）を筒状に押出成形したのち所定間隔
で切断することにより得られる。

なお、ドーナツ状アルミニウム材１０の外径寸
法Ｉはギヤケース５の大径円筒部１の外径と略同
一に設定され、中央孔１１の口径寸法Ｊはギヤケ
ース５の小径円筒部３の内径と略同一に設定され
る。そして、ドーナツ状アルミニウム材１０の厚
みＫは目的とするギヤケース５の容積から逆算さ
れる。

一方、上記アルミニウム材１０を鍛造するため
の金型を準備する。金型、第２図に示すように、
メス型１２とオス型１３と押上ピン１４の組み合
わせからなり、上記押上ピン１４は、メス型１２
の裏面側に取り付けられた押上ブロツク１５によ
つて昇降自在に支持されており、その上端部がメ
ス型１２内の押上ピン挿入用孔１２ｄに挿入され
ている。

上記メス型１２は、ギヤケース５の外形を賦形
しうるように、大径凹部１２ａと小径凹部１２ｂ
が同一軸心上に穿設されている。そして、上記大
径凹部１２ａの口径はギヤケース５の大径円筒部
１の外径と同一に設定され、上記小径孔１２ｂの
口径はギヤケース５の小径円筒部３の外径と同一
に設定される。そして、上記小径凹部１２ｂの下
側には、メス型１２の裏面まで貫通する押上ピン
挿入用孔１２ｄがさらに穿設されており、すでに
述べたように、押上ピン１４の上端部が挿入され
ている。なお、上記大径凹部１２ａと小径凹部１
２ｂの連結部分は、ギヤケースの湾曲部（第８図
参照）外径に相当する湾曲部１２ｃが形成されて
いる。

また、オス型１３には、ギヤケース５のギヤ部
４を賦形しうるように、その大径凸部１３ａの外
周面に歯形が切つてある。もちろん、上記大径凸
部１３ａの外径寸法はギヤケース５の大径円筒部
１の内径と同一に設計される。そして、上記大径
凸部１３ａの下端面中央には、小径凸部１３ｂが
垂下している。この小径凸部１３ｂの外径寸法は
ギヤケースの小径円筒部３の内径と同一に設定さ
れる。したがつて、この寸法は、前記ドーナツ状
アルミニウム材１０の中央孔１１の内径寸法Ｊと
も略同一である。なお、上記小径凸部の長さは、
目的とするギヤケース５の小径円筒部３の長さよ
りもかなり長くなるよう設計される。つまり、ギ
ヤケース成形時に上記小径凸部１３ｂは前記メス
型１２の小径凹部よりも下方に突出するが、この
突出部は、押上ピン１４の上面中央に設けられた
凹部１４ａと嵌合するようになつている。

また、オス型１３の基軸部１３ｃの外径寸法
は、メス型１２の大径凹部１２ａの内径と略同一
に設定されており、金型プレス時に、上記基軸部
１３ｃがメス型１２の大径凹部１２ａの内周面と
摺接しながら下降することにより、メス型１２と
オス型１３の間に軸心ずれが生じないようにガイ
ドする機能を果たす。

なお、メス型１２、押上ピン１４、オス型１３
の組み立て作業において、三者の軸心合わせが、
得られるギヤケース５に精度をもたせる上で極め
て重要である。

この発明では、上記ドーナツ状アルミニウム材
１０と金型を用い、例えばつぎのよようにしてギ
ヤケースを製造することができる。すなわち、ま
ず、ドーナツ状アルミニウム材１０を、第３図に
示すように、メス型１２の大径凹部１２ａ内に同
心的に装着する。そして、ドーナツ状アルミニウ
ム材１０の中央孔１１にオス型１３の小径凸部１
３ｂを挿通させるとともに、オス型１３の基軸部
１３ｃをメス型１２の大径凹部１２ａの内周面に
摺接させながらオス型１３を垂直に下降させる。
このとき、第４図に示すように、オス型１３の小
径凸部１３ｂはドーナツ状アルミニウム材１０の
中央孔１１を完全に貫通しその先端が押上ピン１
４側に突出した状態になり、オス型１３の基軸部
１３ｃの下部はメス型１２の大径凹部１２ａの上
部に嵌合した状態になる。オス型１３によるドー
ナツ状アルミニウム材１０の塑性変形は、この状
態から開始され、最終的には第５図に示す状態と
なつてギヤケース形状が賦形される。したがつ
て、まず軸心を正確に位置決めした状態で固定さ
れたオス型１３の小径凸部１３ｂが、アルミニウ
ム材１０をメス型１２内に軸芯ずれすることなく
固定する。そして、この状態からさらに、オス型
１３の小径凸部１３ｂが左右にぶれることなく垂
直に下降して前記押上ピン１４上面の凹部と嵌合
するとともに、アルミニウム材１０のボリユーム
移動が生じる。このときのボリユーム移動を詳細
に説明する。すなわち、上記の状態からオス型が
下降するにつつれ、アルミニウム材１０は、まず
オス型１３の下降に追随して主に下方向に移動す
る。ところで、押上ピン１４は、その上面がメス
型１２の小径凹部１２ｂの下端面（すなわち成形
されるギヤケースの下端面）に位置するように位
置決めされる。したがつて、下方に移動したアル
ミニウム材１０は、上記押上ピン１４の上面に遮
られてそれ以上下に移動することはできない。そ
こで、アルミニウム材１０は下への流れを遮られ
た状態で今度はオス型１３とメス型１２の隙間を
上方向に移動していく。このとき、オス型１３の
小径凸部１３ｂの先端は順次押上ピン１４上面の
凹部１４ａ内に密着嵌合していくため、オス型１
３は軸心ずれを生じることなく垂直に下降するこ
とができる。したがつて、オス型１３とメス型１
２の隙間を上方向に移動していくアルミニウム材
１０の流れにも何ら偏りは生じない。このように
してギヤケース形状が賦形されるため、ギヤケー
ス５の外形と、その内周面に形成されるギヤ部４
とが、軸心ずれを生じることがない。またボリユ
ーム移動が均一な状態でメス型１２の凹部壁面を
上下方向に変形していくため、アルミニウム材１
０の上端面２０は、型枠等で遮断せずとも同じ高
さに揃い、追加工等が不必要である。

ギヤケース形状の賦形が終了すると、第６図に
示すように、オス型１３を上昇させるとともに、
メス型１２の裏面側から押上ピン１４を上昇させ
て、成形されたアルミニウム材１０を脱型させ
る。このようにして目的とするギヤケースを得
る。そして、上昇した押上ピン１４をもとの位置
に戻し、同様の手順を繰り返すことにより、連続
的にギヤケース５を製造することができる。

なお、上記実施例において、例えば第７図に示
すギヤケースの各寸法が下記の通りである場合、
用意するドーナツ状アルミニウム材１０の各寸法
（第１図参照）は、つぎのように設定するのが好
適である。

＜ギヤケースの寸法＞ Ａ：直径78mm Ｂ：直径72〃 Ｃ：直径25〃 Ｄ：直径36〃 Ｅ： 34.5〃 Ｆ： 7.0〃 Ｇ： 24.0〃 Ｈ： 65.5〃 ＜ドーナツ状アルミニウム材の寸法＞ Ｉ：直径77.8mm Ｊ：直径25.5〃 Ｋ： 19〃 また、上記実施例において、メス型１２の大径
凹部１２ａから小径凹部１２ｂに連なる湾曲部１
２ｃの、大径凹部１２ａ側のコーナー（第２図に
おいて矢印Ａで示す）は、Ｒ３以上の緩やかな曲
面となつていることが好適である。上記コーナー
がＲ３より小さいと、鍛造時にアルミニウム材１
０の下端側がメス型１２の小径凹部１２ｂ内にう
まく流れていかない傾向がみられるからである。

なお、上記実施例におけるオス型の昇降動作
は、通常、250トン油圧プレス等によつて作動さ
せるようにする。

また、押上ピン１４の軽径は、メス型１２の押
上ピン挿入用孔１２ｄの口径寸法をＰmmとする
と、（Ｐ−0.1）〜（Ｐ−0.05）mmの範囲内に設定
することが好適である。この範囲よりも軽径を小
さくすると、アルミニウム材の下方への流れを充
分に遮断することができず、得られるギヤケース
５の下端面にばかりが発生するのみならず、ギヤ
ケース５の上端面の高さも不揃いとなる傾向が見
られ、逆にこの範囲より大きくすると、押上ピン
１４が円滑に昇降運動をしにくくなるからであ
る。

このようにしてギヤケース製造すると、１分間
に十数個のギヤケースを連続的に製造することが
できる。そして、得られるギヤケースは、寸法精
度がよく、軸心ずれもないため、電気洗濯機の回
転駆動装置に組み込んだ場合、充分にその役割を
発揮することができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明を用いると、電気洗濯
機用の特殊な形状のギヤケースを、軸心ずれや円
筒部端面の歪みを生じることなくワンシヨツトの
鍛造工程のみを製造することができるため、高品
質のものを低コストで量産することができるとい
う優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に用いるドーナツ
状アルミニウム材の斜視図、第２図はこの発明の
一実施例に用いる金型の構成を示す縦断面図、第
３図、第４図、第５図および第６図は本発明の一
実施例におけるギヤケースの製造工程を説明する
説明図、第７図はこの発明が対象とするギヤケー
スを示す縦断面図、第８図はその斜視図である。 １…大径円筒部、２…湾曲部、３…小径円筒
部、４…ギヤ部、５…ギヤケース、１０…ドーナ
ツ状アルミニウム材、１２…メス型、１２ａ…大
径凹部、１２ｂ…小径凹部、１２ｃ…湾曲部、１
２ｄ…押上ピン挿入用孔、１３…オス型、１３ａ
…大径凸部、１３ｂ…小径凸部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 大径円筒部と、上記大径円筒部の下端側から
   徐々に細径に形成された湾曲部と、上記湾曲部下
   端側から下方に延びる小径円筒部とが同軸的に連
   なつており、上記大径円筒部の内周面にギヤ部が
   形成されている電気洗濯機用ギヤケースを製造す
   る方法であつて、同一軸心上に、上記ギヤケース
   の大径円筒部の外径と同一径を有する大径凹部
   と、上記大径凹部の下端側から下方に徐々に細径
   に形成されたギヤケース湾曲部相当凹部と、上記
   ギヤケース湾曲部相当凹部から下方に穿設され上
   記ギヤケースの小径円筒部の外径と同一径を有す
   る小径凹部と、上記小径凹部から下方に穿設され
   裏面側まで貫通する押上ピン挿入用孔とを備えた
   メス型と、同一軸心上に、上記ギヤケースの大径
   円筒部の内径と同一径を有する大径凸部と、上記
   大径凸部の下端側から下方に徐々に細径に形成さ
   れたギヤケース湾曲部相当凹部と、上記ギヤケー
   ス湾曲部相当凸部から上記ギヤケースの小径円筒
   部の長さよりも長く下方に突出し上記ギヤケース
   の小径円筒部の内径と同一径を有する小径凸部と
   を備えたオス型と、その上面中央部に上記オス型
   の小径凸部と嵌合しうる凹部が形成された軸体で
   あつて、前記メス型裏面側から押上ピン挿入用孔
   内にその上端部が挿入され、ギヤケース成形時に
   はその上端がメス型小径凹部の下端面と同一の高
   さにくるよう位置決めされギヤケース成形後には
   成形されたギヤケースを脱型させるよう上方向に
   移動しうる押上ピンとにより構成される金型を用
   い、まずその外径がギヤケースの大径円筒部の外
   径と略同一でかつその内径が同じくギヤケースの
   小径円筒部の内径と略同一であるようなドーナツ
   状アルミニウム材を上記メス型内に装着し、つぎ
   に上記オス型を垂直に下ろしてオス型の小径凸部
   をドーナツ状アルミニウム材の中央孔に挿入して
   その先端を下方に突出させ、この状態からさらに
   オス型を垂直方向に下ろして上記小径凸部先端を
   押上ピンの凹部に嵌合させてメス型とオス型の間
   でドーナツ状アルミニウム材を強制的に変形させ
   てギヤケース形状を賦形することを特徴とする電
   気洗濯機用ギヤケースの製法。 ２ 押上ピンの軸径が、メス型の押上ピン挿入用
   孔の口径Ｐmmに対し、（Ｐ−0.1）〜（Ｐ−0.05）
   mmの範囲に設定されている請求項１記載の電気洗
   濯機用ギヤケースの製法。