JPH04127931A - 傘歯車の塑性加工方法 - 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、冷間鍛造により傘歯車を製造するための傘歯
車の塑性加工方法に関する。

〔従来の技術〕

−ａに、傘歯車は、自動車、トラクタ等の自走車両の差
動装置あるいは各種機械の動力伝達部に広く使用されて
いる。

従来、このような傘歯車は、例えば、特開昭５７−１７
７８４５号公報に開示されるような方法で製造されてい
る。

第９図は、この公報に開示される傘歯車の望性加工装置
を示すもので、図において符号１１は、傘歯車形成用の
素材１３を挿入するための穴部１５を有するダイを示し
ている。

このダイ１１の穴部１５の前方には、成形すべき傘歯車
の歯形に対応する形状を有する歯形部１７が刻設されて
いる。

そして、歯形部１７の前方には、第１０図に示すような
形状の開放部１９が、歯形部１７に連通して形成されて
いる。

なお、図において符号２１はパンチを、符号２３はノン
クアウトピンを示しており、符号２５は、素材１３のシ
ャフト孔２７に挿入されるピンを示している。

以上のような傘歯車の塑性加工装置では、素材１３を、
穴部１５内に収容した後、パンチ２１により、素材１３
を前方押出し加工により歯形部１７に順次充満させ、さ
らに、第１１回に示すように、ダイ１１の歯形部１７の
前方に形成される開放部１９に素材工１の一部を余肉と
して押し出すことにより傘歯車が圧造される。

そして、このような傘歯車の塑性加工方法によれば、歯
形部１７の前方に開放部１９を設けたので、余分な素材
材料が開放部１９に逃げることになり、素材材料の体積
にかかわらず、一定の圧力下での定常塑性流動による圧
造が可能となり、素材体積のバラツキによる精度の低下
を有効に防止でき、また、余分な潤滑油、潤滑剤、スケ
ール等が開放部１９から排出されるため、これ等により
製品精度が低下することを有効に防止することができる
等の効果がある。

〔発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の傘歯車の塑性加工方法
では、第１０図に示したように、余肉の押し出される開
放部１９の形状を、歯形部１７に連続する歯形形状とし
ているため、この開放部１９に押し出された余肉を切削
等により取り除く時には、断続切削となり、かつ、ハリ
が発生し、このハリが相手歯車と干渉するため、ハリを
確実に除去する必要があるという問題があった。

一方、このような問題を解決するために、開放部１９を
歯形形状ではなく、単に円形状に形成し、開放部の径を
、傘歯車の円錐先端部の歯元径と同一、あるいは小さく
、さらには僅かに大きくすることが考えられるが、これ
等の場合には、第１２図に示すように、前方押し出し途
中で、傘歯車３１の円錐先端部の歯元部に、ダイの歯元
部により押し退けられた材料がハリ状に立ち上がりハリ
状部３３が形成されるという問題があった。

そして、第１３図に示すように、開放部３５の径が、傘
歯車３１の円錐先端部の歯元径より小さい時には、ダイ
３フ０円錐先端部にハリ状部３３が当たり、重なり欠陥
３９が生じるという問題があった。

また、開放部の径が、傘歯車３１の円錐先端部の歯元径
より大きい時には、傘歯車３１の円錐先端部の歯元部に
、このハリ状部３３が当たり、第１４図に示すように、
歯元部に重なり欠陥４１が生じるという問題があった。

さらに、ハリ状部３３が生じると、このハリ状部３３が
ダイ３７に先に当接するため、歯先底部に材料が埋まら
ず欠肉部４３が生じるという問題があった。

本発明は、上記のような問題を解決したもので、傘歯車
の円錐先端部の歯元部へのパリ状部の発生、および、傘
歯車の円錐先端部の歯先部における欠肉部の発生を確実
になくすことができる傘歯車の塑性加工方法を提供する
ことを目的とする。

〔課題を解決するための手段］ 本発明の傘歯車の塑性加工方法は、傘歯車形成用の素材
を、傘歯車の歯形成形部が刻設される金型内に挿入し、
この素材を、前方押し出し加工により、前記歯形成形部
の歯部形成用空間に順次充満させて成形を行なう傘歯車
の塑性加工方法において、前記素材として、素材の前端
面の前記歯部形成用空間に位置される部分に、素材の外
周に向けて高くなるような凸状傾斜が形成され、素材の
前端面の前記歯部形成用空間の間に位置される部分に、
素材の外周に向けて低くなるような凹状傾斜が形成され
る素材を使用するものである。

［作　用］ 本発明の傘歯車の塑性加工方法では、傘歯車形成用の素
材が、その凸状傾斜が歯形成形部の歯部形成用空間に、
凹状傾斜が歯部形成用空間の間に位置するようにして金
型内に挿入される。

そして、この素材が前方押し出し加工されるが、凸状傾
斜が歯形成形部の歯部形成用空間に位置しているため、
歯部形成用空間の歯先底部に素材が最初に当接し、また
、凹状傾斜が歯部形成用空間の間に位置しているため、
歯部形成用空間の間の歯部により素材が押し退けられた
時には、その周囲すべてにおいて、加工部分よりも盛り
上がった位置に素材が存在することになる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細を図面を用いて説明する。

第１図は、本発明の傘歯車の塑性加工方法の一実施例に
使用される傘歯車の塑性加工装置の一例を示すもので、
図において符号５１は、ダイを示している。

このダイ５１には、円形状の素材投入部５３が形成され
ており、素材投入部５３の前方に連続して、傘歯車の歯
形成形部５５が形成されている。

そして、歯形成形部５５の前方に連続して円形状の開放
部５７が形成されている。

この開放部５７の下方には、ノックアウトビン５９が挿
入されており、また、ダイ５１の素材投入部５３には、
パンチ６１が嵌挿されている。

以上のように構成された傘歯車の塑性加工装置では、傘
歯車形成用の素材６３を、傘歯車の歯形成形部５５が刻
設されるダイ５１内に挿入し、この素材６３を、前方押
し出し加工により、歯形成形部５５の歯部形成用空間６
５に順次充満させ、さらに、ダイ５１の歯形成形部５５
の前方に歯形成形部５５に連通して形成される開放部５
７に、素材６３の一部を余肉として押し出して傘歯車の
成形が行なわれる。

しかして、本発明の傘歯車の塑性加工方法では、傘歯車
形成用の素材６３には、第２図ないし第４図に示すよう
な素材が用いられる。

すなわち、素材６３の前端面６７における、ダイ５１の
歯形成形部５５の歯部形成用空間６５に位置される部分
には、素材６３の外周に向けて高くなるような凸状傾斜
６９が形成されている。

一方、素材６３の前端面６７における、ダイ５１の歯形
成形部５５の歯部形成用空間６５の間に位置される部分
には、素材６３の外周に向けて低くなるような凹状傾斜
７１が形成されている。

従って、素材の前端面６７には、第３図および第４図に
示すように、凸状傾斜６９および凹状傾斜７１により、
放射状に山部と谷部とが交互に形成されることになる。

そして、この実施例では、凸状傾斜６９と凹状傾斜７１
とが８部７３により連続されており、また、凸状傾斜６
９の幅Ｗが、ダイ５１の歯形成形部５５の歯部形成用空
間６５の幅とほぼ同一の幅とされている。

なお、凸状傾斜６９の傾斜角αは、例えば、２゜〜２０
”程度が望ましい。

また、凹状傾斜７１の傾斜角βは、例えば、１５°以下
、すなわち、傘歯車の歯元角度よりもかなり小さい角度
が望ましい。

そして、このような傘歯車形成用の素材６３は、その凸
状傾斜６９が歯形成形部５５の歯部形成用空間６５に、
凹状傾斜７１が歯部形成用空間６５の間に位置するよう
にしてダイ５１の素材投入部５３内に挿入される。

しかして、上述した傘歯車の塑性加工方法では、素材６
３として、素材６３の前端面６７の歯部形成用空間６５
に位置される部分に、素材６３の外周に向けて高くなる
ような凸状傾斜６９が形成され、素材６３の前端面６７
の歯部形成用空間６５の間に位置される部分に、素材６
３の外周に向けて低くなるような凹状傾斜７１が形成さ
れる素材６３を使用するようにしたので、素材６３が歯
形成形部５５に前方押し出しされると、凸状傾斜６９が
歯形成形部５５の歯部形成用空間６５に位置しているた
め、歯部形成用空間６５の歯先底部に素材６３が最初に
当接し、また、凹状傾斜７１が歯部形成用空間６５の間
に位置しているため、歯部形成用空間６５の間の歯部に
より素材が押し退けられた時には、その周囲すべてにお
いて、加工部分よりも盛り上がった位置に素材６３が存
在することになり、傘歯車の円錐先端部の歯元部へのパ
リ状部の発生、および、傘歯車の円錐先端部の歯先部に
おける欠肉部の発生を確実になくすことが可能となる。

すなわち、本発明方法では、素材６３が歯形成形部５５
に前方押し出しされると、凸状傾斜６９が歯形成形部５
５の歯部形成用空間６５に位置しているため、第５図に
示すような状態から、歯部形成用空間６５の歯先底部７
５に素材６３が最初に当接するため、傘歯車の円錐先端
部の歯先部における欠肉部の発生を確実になくすことが
できる。

また、凹状傾斜７１が歯部形成用空間６５の間に位置し
ているため、歯部形成用空間６５の間の歯部により素材
６３が押し退けられた時には、その周囲すべてにおいて
、加工部分よりも盛り上がった位置に素材６３が存在す
ることになり、傘歯車の円錐先端部の歯元部へのパリ状
部の発生を確実になくすことができる。

第６図は、上述した傘歯車形成用の素材６３の製造方法
を示すもので、ダイ７７の成形部７９の底面には、第３
図に示した素材６３の凸状傾斜６９および凹状傾斜７１
に対応する形状の凹凸が形成されており、円柱状の素材
８１をバンチ８３により成形部７９に前方押し出しし、
ノックアウトビン８５により排出することにより素材６
３が製造される。

なお、この素材６３の精度は比較的低いもので良いため
、この成形用金型は、傘歯車の成形用金型に比較して安
価なものとなる。また、凹凸が比較的小さいため、低荷
重で成形ができ、かつ、磨耗も少ないため、金型の寿命
が長くなる。

なお、第６図に示したように、成形前に、円柱状の素材
８１に、例えば、角度αの円錐状のテーパ８７を予め形
成しておくことにより、成形荷重をより低減することが
可能となる。

また、この例では、ダイ７７側に凹凸を形成した例につ
いて説明したが、バンチ８３側に凹凸を形成しても良く
、さらに、冷間鍛造に限らず、温間あるいは熱間鍛造に
より成形しても良い。

第７図は、上述した傘歯車形成用の素材６３の製造方法
の他の例を示すもので、この例では、第６図に示した金
型と同様の金型を使用し、成形穴の径よりもかなり小さ
い径の円柱状の素材８９をバンチ８３により据え込みす
ることにより素材６３が成形される。

第８図は、上述した傘歯車形成用の素材６３の製造方法
のさらに他の例を示すもので、この例では、バンチ９１
側に凸状傾斜６９および凹状傾斜７１成形用の凹凸が形
成され、バンチ９１とダイ９３との間に形成される余肉
部９５をハリ抜きして素材６３が成形される。

なお、以上述べた実施例では、凸状傾斜６９と凹状傾斜
７１とを８部７３で連続した例について述べたが、本発
明は、かかる実施例に限定されるものではなく、例えば
、テーバにより連続するようにしても良いことは勿論で
ある。

また、以上述べた実施例では、穴無しの傘歯車について
述べたが、本発明は、かかる実施例に限定されるもので
はなく、予め、素材の中心に穴を明けることにより、中
心に穴のある、穴付きの傘歯車にしても良いことは勿論
である。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明の傘歯車の塑性加工方法では
、素材として、素材の前端面の歯部形成用空間に位置さ
れる部分に、素材の外周に向けて高くなるような凸状傾
斜が形成され、素材の前端面の歯部形成用空間の間に位
置される部分に、素材の外周に向けて低くなるような凹
状傾斜が形成される素材を使用するようにしたので、素
材が歯形成形部に前方押し出しされると、凸状傾斜が歯
形成形部の歯部形成用空間に位置しているため、歯部形
成用空間の歯先底部に素材が最初に当接し、また、凹状
傾斜が歯部形成用空間の間に位置しているため、歯部形
成用空間の間の歯部により素材が押し退けられた時には
、その周囲すべてにおいて、加工部分よりも盛り上がっ
た位置に素材が存在することになり、傘歯車の円錐先端
部の歯元部へのパリ状部の発生、および、傘歯車の円錐
先端部の歯先部における欠肉部の発生を確実になくすこ
とができるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の傘歯車の塑性加工方法の一実施例に使
用される傘歯車の塑性加工装置を示す縦断面図である。 第２図は第３図の■−■線に沿う縦断面図である。 第３図は本発明で使用される傘歯車形成用の素材を示す
底面図である。 第４図は第３図の素材の一部を示す斜視図である。 第５図は素材を途中まで前方押し出し加工した状態を示
す縦断面図である。 第６図ないし第８図はそれぞれ傘歯車成形用の素材の製
造方法を示す説明図である。 第９図は従来の傘歯車の塑性加工装置を示す縦断面図で
ある。 第１０図は第９図のＸ−Ｘ線に沿う横断面図である。 第１１図は第９図の傘歯車の塑性加工装置による成形終
了時の状態を示す縦断面図である。 第１２図ないし第１４図は傘歯車に生ずるパリ状部等の
欠陥を示す説明図である。 〔主要な部分の符号の説明〕 ５１　・　・　・ダイ ５５・・・歯形成形部 ５７・・・開放部 ６１・・・パンチ ６３・・・素材 ６５・・・歯部形成用空間 ６７・・・前端面 ６９・・・凸状傾斜 ７１・・・凹状傾斜。 第 図 ６５（歯部形成用空間） 第１丁図 第１４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）傘歯車形成用の素材を、傘歯車の歯形成形部が刻
   設される金型内に挿入し、この素材を、前方押し出し加
   工により、前記歯形成形部の歯部形成用空間に順次充満
   させて成形を行なう傘歯車の塑性加工方法において、前
   記素材として、素材の前端面の前記歯部形成用空間に位
   置される部分に、素材の外周に向けて高くなるような凸
   状傾斜が形成され、素材の前端面の前記歯部形成用空間
   の間に位置される部分に、素材の外周に向けて低くなる
   ような凹状傾斜が形成される素材を使用することを特徴
   とする傘歯車の塑性加工方法。