JPH03155429A - 段付歯車の製造方法 - 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】 ＝発明の目的＝ ［産業上の利用分野］ 本発明は、自動車のオートマチックトランスミツシラン
用ギア等に用いられるような比較的複雑な形状を有する
段付歯車の製造方法に関するものであり、特に歯車歯形
部の加工精度向上を目的とするものである。

［従来の技術］ 自動車のオートマチックトランスミッションギアのよう
に複雑な形状を有する段付歯車を製造する場合は特開昭
６３−１１２０３８号、同６４−１８５４５号に開示さ
れるように、熱間または温間温度域において据込み加工
、ピアス加工、歯形部の押出し成形等の一連の鍛造成形
で粗加工した後、前記押出し成形により形成された歯形
部Ｔ１を所定の歯形精度に仕上げるために歯の部分のみ
しごき加工（アイオニング）を施すサイジング加工を冷
間温度域にて行っている。次いで、前述の如く塑性成形
された素材に、工作機械によるレース加工を施し全体を
所望の形状に仕上げていた。

この様にして製造される歯車素材の一例を第９図に示す
。即ち、歯車３９は大径のフランジ部３１と小径部３２
とからなり、前記小径部３２外周面には軸線方向に沿う
複数条の歯形部Ｔ２が形成されている。この場合、前記
小径部３２側の端面部には比較的大径な孔部３６ａが画
成されており、従ってこの端面部においては前記小径部
３２の肉厚は小さく形成されることになる。更に、前記
孔部３６ａに連通して徐々に小径となる複数の孔部が穿
設され、小径部３２とフランジ部３１を貫通する中央孔
部が形成されている。

前述したレース工程においては、第７図に示されるよう
に素材把持装置１σ３における素材の突き当て基準面と
して、素材小径部１３２側の孔部１３６ａの内径肩部１
３５に対し、突き当て部材１２６を当接させた後、複数
のチャック部材１２７で素材の外径を把持しながら、素
材の外径、内径、端面等に適宜レース加工を施していた
。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、従来の製造方法においては、レース突き当て基
準面とすべき素材の内径肩部１３５は鍛造成形で成形さ
れるが、素材小径部１３２における歯形部１０Ｔ２は後
工程のサイジング加工で仕上げ成形され、各々別工程の
金型で形成されるため、歯形部１０Ｔ２歯筋１３４に対
する内径肩部１３５端面の直角精度が得られにくい。

更に、前記内径肩部１３５は鍛造加工のみで形成される
ため、端面精度も十分に得られに（い。

第８図にレース加工後の歯車歯形部の複数箇所で測られ
た歯筋精度の測定結果が示されるように、歯筋方向（Ｘ
）の誤差のばらつき幅（ＢＩＡＳ）が大となり、このよ
うな素材の場合にはレース時の素材把持が適格に行われ
ないことから、歯形部１０Ｔ２の歯筋の倒れ、歯振れ等
の不具合が発生し易く所期の精度が得られないという問
題があった。

このような従来技術の問題点に鑑み本発明は、レース加
工における歯筋倒れを防止して、精度不良の発生を抑制
し、安定した品質が得られるように改良された段付歯車
の製造方法を提供することを目的とする。

一発明の構成＝ ［課題を解決するための手段］ 予め外形輪郭が整えられ粗加工された歯形部を有する中
間成形素材を鍛造成形すると共に中間成形素材のフラン
ジ部下端面に周状突起を形成する第１の工程と、第１工
程により形成された歯形部にサイジング加工を施すと共
にサイジング金型の上端面で周状突起の先端を押潰しレ
ース基準面を形成する第２の工程と、該レース基準面を
レース加工突き当て基準として素材を把持しながら、中
間成形素材の外径部等にレース加工を施す第３の工程を
有する。

［実施例及び作用］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。

第９図に示す様な段付歯車を製造する際に各工程で用い
る各々の金型装置について説明する。

第１図は、熱間または温間温度域において素材の据込み
加工、ピアス加工、押出し成形等の一連の鍛造成形を行
う第１の工程において、ピアス加工された素材ＷＯを所
望形状、即ち段付歯車の粗形状に成形すると共に、歯形
部Ｔ１を押出し成形して中間成形素材Ｗ１を成形する押
出し成形用金型装置１である。

即ち、下型においては歯型５を有する下金型４と当該下
金型４の孔部に遊嵌するマンドレル１１と、該マンドレ
ル１１に摺動自在に外嵌するノックアウトリング等の円
筒状の摺動部材１２．１３により、下金型４内において
素材の形状を画定すべき型彫空間６が提供されている。

前記下金型４の歯型５は、素材ＷＯを軸線方向に押出し
成形することによって、段付歯車の小径部３２及び、該
小径部３２外周面に軸線方向に沿う複数条の歯形部ＴＩ
を粗成形すべく、下金型４の孔部に軸線方向に設けられ
ている。また、第１図のＡ部を拡大して下金型４を示し
た第５図に示されるように、該下金型４の型彫空間６内
における上端面７には、素材のフランジ部３１下端面３
３の適所に周状突起Ｍｌを形成すべき凹部８が設けられ
ている。

更に、前記下金型４に対し、接近及び離間可能にされた
上型においては、素材の上端部形状を画定すべき先端形
状を有する第１図に例えば分割構造で示されるような上
パンチ９が、下金型４の型彫空間６に対応する位置に設
けられる。

次に、第２図は、粗成形された歯形部Ｔ、にサイジング
加工を施すためのサイジング金型装置２を示している。

サイジング金型装置２は、素材内径孔部３６ａ（第４図
左半部参照）と緊密に係合するように設けられたノック
アウト２１及び該ノックアウト２１に外嵌されたガイド
リング２２を、その中央孔部に有するサイジング金型１
６と、前記サイジング金型１６に対向する押込パンチ１
９を有する上型２３から成り、前記下金型１６内周面に
は、製品の略同形状の仕上げ歯型１７が軸線方向に形成
されている。

また、本発明の目的を果たすために１、サイジング金型
１６における前記仕上げ歯型１７の歯筋と、サイジング
金型１６の上端面の成す角度が可及的に直角精度を得れ
る様に、該サイジング金型１６が精密に製造されること
が望まれる。

続いて、第３図はレース工程における素材把持装置３を
示している。

レース用素材把持装置３は、中間成形素材Ｗ２のレース
基準面３８に当接して素材Ｗ２を正確に位置決めすべき
複数の突き当て部材２６と、素材Ｗ２の外表面に当接し
て前記突き当て部材２６と相関して素材Ｗ２小径部を把
持する複数のチャック部材２７と、素材のフランジ部３
１開口端面を押圧する押え部材２８から成る。

次に、上記実施例における段付歯車の製造方法の各工程
について説明する。

先ず、略円筒状に切断された鋼材を素材として、熱間ま
たは温間鍛造に適する温度域迄加熱し、鍛造にて据込み
平板状の素材を成形し、続いて順次、予備形状形成、中
央孔を打ち抜くピアス加工が施される。

このようにして中央孔が形成された素材ＷＯを、第１図
で示されるような押し出し成形用金型装置１の下金型４
の型彫空間６内に配設して、上型パンチ９を下降変位さ
せることによって、略閉塞状態にて大径のフランジ部３
１より軸線方向に突出する小径部３２及び該小径部３２
の外周面に細線方向に沿う複数条の歯形部ＴＩが粗成形
される。

また、前述した歯形部Ｔｌの押出し成形時には、下金型
４の型彫空間６内の上端面に設けられた凹部８によって
、第４図左半部に示されるように素材Ｗ１のフランジ部
３１下端面３３の適所即ち歯形部Ｔ１根元の端面に可塑
性の周状突起Ｍ１が成形される。

次に、上記工程が付加きれた素材Ｗ１にボンデ処理等の
潤滑処理を施した後、第２図で示されるようなサイジン
グ金型装置２に搬入し、サイジング金型１６の仕上げ歯
型１７に対し、正しく位置決めされて配設された後、上
型の押込みパンチ１９が下降して素材Ｗｌを押圧するこ
とによって小径部３２を内径から拡径して所望形状の仕
上げ歯Ｔ２を形成する冷間サイジングを行う。

また、前述した押込みパンチ１９の下降により、フラン
ジ部３１下端面３３に形成された周状突起Ｍ１の先端は
、サイジング金型１６上端面１８に押圧されるに従い押
潰されて、第４図有半部に示されるように前記上端面１
８と平行、即ち歯形部Ｔ２歯筋３４に対しては直角度を
有する様なレース基準面３８が形成される。

続いて、このようにサイジングされた中間成形素材Ｗ２
は、ノックアウト２１により、金型１６から押出された
後、第３図に示されるような素材把持装置３に把持され
ながら、切削治具２９等によって外径部等にレース加工
等の機械加工が施されて完成される。

即ち、レース成形用の素材把持装置３で、中間成形素材
Ｗ２を把持する際には、先ず前記第２工程でフランジ部
３１下端面３３に形成されたレース基準面３８を、突き
当て基準面として突き当て部材２６を当接させて、素材
ｗ２の位置決めを行う。次に、前記突き当て部材２６と
相関して素材Ｗ２の小径部３２を把持すべきチャック部
材２７を素材ｗ２外表面即ち歯形部Ｔ２外径に当接させ
て、軸線と垂直な方向に相対移動不能に素材Ｗ２を把持
し、次いで押え部材２８を素材Ｗ２の反対側のフランジ
部３１開口端面に当接及び押圧することによって素材Ｗ
２を軸線方向にも相対移動不能に把持する。

第６図は、本発明によるレース突当て基準面３８に拠っ
てレース加工を施された歯車の歯筋精度の測定結果であ
り、従来例を示した第８図と比較すると歯筋方向の誤差
のばらつき幅（ＢＩＡＳ）が大ばばに小さくなっている
と共に該誤差方向も平行であることから、歯筋の加工精
度は概ね良好であるといえる。

また、フランジ部３１下端面３３に設けられる前起周状
突起Ｍ！に関しては、レース基準面を得るという目的に
おいて、本実施例の様な周状に限るものではなく、例え
ば、３ケ所以上に突起部を設けるようにしたものでもよ
い。

従って、レース時の突き当て基準としての素材のレース
基準面が、素材歯形部の歯筋と同一金型で成形されるの
で、金型精度によって歯形部の歯筋に対するレース基準
面の直角精度を得ることができるため、レース時の素材
把持が適格に成され、歯筋の倒れ等の不具合の発生を防
止することができる。

＝発明の効果＝ レース時の突き当て基準としての素材のレース基準面が
素材歯形部の歯筋の同一金型で成形され、金型精度によ
って歯形部の歯筋に対するレース基準面の直角精度を得
ることができるので、レース時の素材把持が適格に成さ
れ、歯筋の倒れ等の不具合の発生を防止することができ
るため、特に歯車歯形部における精度不良の発生を抑制
し、段付歯車の製造方法において安定した品質を容易か
つ適格に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及至第６図は本発明の実施例を表わすもので、第
１図は押出し成形工程を表わす部分断面平面図、第２図
はサイジング加工工程を表わす部分断面平面図、第３図
はレース工程における素材把持状態を表わす部分断面説
明図、第４図は段付歯車の中間成形素材を表す断面平面
図、第５図は第１図Ａ部を拡大して示した押し出し成形
用金型の上部の断面平面図、第６図は歯筋精度に関する
測定結果である。第７図は従来のレース工程における素
材把持状態を表わす断面平面図、第８図は従来における
第６図と同様の測定結果である。第９図は本発明による
段付歯車の実施例を表わす断面平面図である。 （記号の説明） ４・・・押し出し成形用金型。 １６・・・サイジング金型。 ３１・・・フランジ部。　３２・・・小径部。 ３３参〇・フランジ部下端面。 ３８・・・レース基準面。 Ｗｌ　、　Ｗ２・・・中間成形素材。 Ｔ＋　、　Ｔ２・・・歯形部。 Ｍｌ、　Ｍ２・・・周状突起。 ３９・・・段付歯車。 第２図 第６ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 外周面に軸線方向に沿う複数条の歯形部Ｔ＿２を有する
   小径部３２と、大径のフランジ部３１から成る段付歯車
   の製造方法において、予め外形輪郭が整えられ粗加工さ
   れた歯形部Ｔ＿１を有する中間成形素材Ｗ＿１を鍛造成
   形すると共に前記中間成形素材Ｗ＿１のフランジ部３１
   下端面に周状突起Ｍ＿１を形成する第１の工程と、前記
   第１工程により形成された歯形部Ｔ＿１にサイジング加
   工を施すと共にサイジング金型１６上端面１８で前記周
   状突起Ｍ＿１の先端を押潰しレース基準面３８を形成す
   る第２の工程と、前記レース基準面３８をレース加工突
   き当て基準として素材を把持しながら、中間成形素材Ｗ
   ＿２の外径部等にレース加工を施す第３の工程を有する
   ことを特徴とする段付歯車の製造方法。