JPH0417938A - 歯車素材の製造方法及びその装置 - 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、軸孔を有する円盤部と該円盤部の側面に該軸
孔より大径な内径の外歯付筒状部とを有する主として車
両用油圧式変速機に組込まれるクラッチギヤ用の歯車素
材の製造方法及びその装置に関する。

（従来の技術） 従来は、第１図に示す如く、歯車素材の外歯付筒状部の
歯形を成形する歯形成形部ａを有するダイｂと、歯車素
材の円盤部の内径を規定する小径部Ｃと外歯付筒状部の
内径を規定する大径部ｄとを有するマンドレルｅとを備
える金型を設け、該マンドレルｅの小径部Ｃに略合致す
る孔を有するリング状素材を用意し、これを前記ダイｂ
の上部のセット穴ｇにセットした後バンチｆを押込み、
マンドレルｅをダイｂに対し下動しないようにして外歯
付筒状部の押出し成形を行なうようにしている。

（発明が解決しようとする課題） 一般に、押出し成形荷重は、素材の断面積をＸ１押出さ
れる部分の断面積Ｙとすると、断面減少率Ｘ／Ｙが大き
い程大きくなるもので、クラッチギヤのように外歯付筒
状部に比べ円盤部の断面積が大きな歯車素材を成形する
場合、上記した従来の方法のようにマンドレルｅを固定
した状態で外歯付筒状部の押出し成形を行なうのでは、
素材の断面積Ｘはダイｂのセット穴ｇの面積からマンド
レルｅの小径部Ｃの断面積を減じた値となって、断面減
少率が大き／な値となり、大きな成形荷重が必要になる
。

本発明の目的は、成形荷重を低減できる歯車素材の製造
方法及びその装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく、本発明方法では、軸孔を有する
円盤部と該円盤部の側面に該軸孔より大径な内径の外歯
付筒状部とを有する歯車素材の製造方法において、歯車
素材の外歯付筒状部の歯形を成形する歯形成形部を有す
るダイと、歯車素材の円盤部の軸孔を規定する小径部と
外歯付筒状部の内径を規定する大径部とを有する段付形
状のマンドレルとを備え且つ該マンドレルを該ダイに対
し下動自在とした金型を設け、前記マンドレルの外周形
状に略合致する段付孔を有するリング状素材を用意し、
これを前記グイ内にセットした後パンチを押込み、該パ
ンチと該マンドレルの段差面とで挾まれたリング状素材
の内周の段差部が潰れない程度の抗力を該マンドレルに
付与した状態で該マンドレルを下動しつつ外歯付筒状部
の押出し成形を行なうようにした。

本発明装置は上記本発明方法を実施するためのものであ
り、軸孔を有する円盤部と該円盤部の側面に該軸孔より
大径な内径の外歯付筒状部とを有する歯車素材の製造装
置であって、昇降自在のラムの下面に取付けたパンチと
、ボルスタ−の上面に設けられ歯車素材の円盤部の外径
を規定する内壁面と外歯付筒状部の歯形を成形する歯形
成形部とを有するダイと、歯車素材の円盤部の軸孔を規
定する小径部と外歯付筒状部の内径を規定する大径部と
を有する段付形状のマンドレルとを備え、前記ダイを、
前記歯形成形部を有し前記ボルスタ−に固定のインナ型
部と、該インナ型部の外周の前記内壁面を有するアウタ
型部とで構成すると共に、該アウタ型部を該インナ型部
に対しばねに抗して下降自在とし、さらに前記マンドレ
ルを前記ボルスタ−に対し下降自在とし、該マンドレル
の下側にこれを支持する液圧式のクッションシリンダを
設けた。

（作　用） マンドレルの外周面に略合致する段付孔を有するリング
状素材をダイにセットしてパンチを押込み、素材の内周
の段差部が潰れないようにマンドレルを下動しつり外歯
付筒状部の押出し成形を行なうため、押出し成形時の素
材の断面積は、ダイのセット穴の面積からマンドレルの
大径部の断面積を減じた値となり、上記した従来の方法
に比ベマンドレルの段差面の面積だけ小さな値となって
断面減少率が小さくなる。

この場合、マンドレルの大径部に略合致する孔を有する
リング状素材をダイにセットしてパンチを押込み、先ず
マンドレルを固定した状態で該素材を、該マンドレルの
外周面に合致する段付孔を有するリング状素材に据込み
成形し、その後素材の内周の段差部が潰れないようにマ
ンドレルを下動しつつ外歯付筒状部の押出し成形を行な
うことで、上記と同様に押出し成形時の素材の断面積は
、ダイのセット穴の面積からマンドレルの大径部の断面
積を減じた値となり、上記した従来のものに比ベマンド
レルの段差面の面積だけ小さくなって断面減少率が小さ
（なる。

しかも、マンドレルの大径部に合致する孔を有するリン
グ状素材を押し潰してマンドレルの外周形状に合致する
段付孔を有する素材に成形する据込み成形工程と、外歯
付筒状部の押出し成形工程とを同一の金型て行なうため
、円形素材から段付孔を有するリング状素材を造る据込
み成形工程を、マンドレルの大径部に合致する孔を有す
るリング状素材を成形する工程と段付孔を有するリング
状素材を成形する工程の２段階にでき、各工程の据込み
率を比較的小さく設定できるようになって据込み成形荷
重を低減できる。

また、ダイにセットした素材が押潰されるまではクッシ
ョンシリンダによりマンドレルを下動しないように支持
しておき、素材が押潰されてその内圧が高まってからは
クッションシリンダの作動によりマンドレルを所定の抗
力が付与された状態で下動するようにしておくことで、
ダイにリング状素材をセットしてパンチを押込むことに
より、素材が潰されアウタ型部の内壁面やマンドレルの
外周面に密着して、その内圧が高まったところで外歯付
筒状部の押出し成形が始まる。

この場合、素材が潰されてその内圧が高まるとマンドレ
ルはクッションシリンダの作用により所定の抗力が付与
された状態で下動されるため、マンドレルの段差面とパ
ンチとで挾まれた素材の段差部が潰されずに外歯付筒状
部の押出し成形が行なわれ、この押出し成形時の素材の
断面積はダイのセット穴の面積からマンドレルの大径部
の断面積を減じた値となって、押出し成形時の断面減少
率は、マンドレルを固定した状態で押出し成形する場合
に比べ小さくなる。

また、素材が潰されてアウタ型部の内壁面に密着しても
、アウタ型部が素材に引き摺られてばねに抗して下動さ
れるため素材との間の摩擦抵抗即ちフリクションロスか
小さくなり、上記したように押出し成形時の断面減少率
が小さくなることと相俟って成形荷重を大幅に低減でき
る。

また、マンドレルの大径部に略合致する孔を有するリン
グ状素材をマンドレルの周面形状に合致する段付孔を有
する形状に成形する据込み工程と、外歯付筒状部の押出
し成形工程とを同一の金型で行ない得られ、円形素材か
らマンドレルの大径部に合致する孔を有するリング状素
材を据込み成形するときの据込み率を、円形素材から段
付孔を有するリング状素材を据込み成形する場合に比べ
て小さく設定できる。

（実施例） 図面で（１）は昇降自在のラムに取付けたパンチ、（２
）はボルスタ−の上面に設けたダイを示し、該ダイ（２
）には第８図に示す歯車素材Ａの外歯付筒状部Ｂの歯形
を成形する歯形成形部（３）が形成されており、歯車素
材Ａの円盤部Ｃの軸孔りを規定する小径部（４ａ）と外
歯付筒状部Ｂの内径を規定する大径部（４ｂ）とを有す
る段付形状のマンドレル（４）を、マンドレルホルダ（
５）に摺動自在に立設すると共に、第２図及び第３図に
示す如く該マンドレル（４）を下側のウレタンばね（６
）に抗して下動自在とし、該マンドレル（４）の上端部
をバックアッププレート（７）に形成した透孔（７ａ）
を通して前記ダイ〈２）内に臨ませた。

図面で（９）はマンドレル（４）の外周のノックアウト
、ｑＯは該ノックアウト（９）をばね（９ａ）に抗して
上動するブツシュロッドである。

次に本発明方法による歯車素材への製造手順を説明する
。

先ず、マンドレル（４）の外周形状に略合致する段付孔
を有するリング状素材Ｗを用意し、これを第２図に示す
如くダイ（２）のセット穴（２ａ）にセットしてパンチ
（１）を押し込む。

これによれば、素材Ｗが潰されダイ（２）のセット穴（
２ａ）の内壁面及びマンドレル（４）の周面に素材が密
着してその内圧が高まったところて外歯付筒状部の押出
し成形が始まるが、素材の内圧が高まるとマンドレル（
４）はウレタンばね（６）に抗して下動され、結局マン
ドレル（４）はその段差面（４Ｃ）とパンチ（１）とで
挾まれた素材Ｗの内周の段差部が潰れない程度の抗力を
付与された状態で下動されつつ外歯付筒状部の押出し成
形が行なわれ、（第３図示の状態）、この押出し成形時
の素材の断面積はダイ（２）のセット穴（２ａ）の面積
からマンドレル（４）の大径部（４ｂ）の断面積を減じ
た値となって、押出し成形時の断面減少率が小さくなる
。

また、第４図及び第５図は第２の本発明方法を実施する
ための製造装置の１例を示し、このものではマンドレル
（４）の下側にこれを支持する油圧式のクッションシリ
ンダ（ｆＤを設け、該クッションシリンダａ１により該
マンドレル（４）を、ダイ（２）のセット穴（２ａ）に
セットした素材が潰されるまでは下動しないように支持
しておき、素材が潰されてその内圧が高まってからは所
定の抗力が付与された状態で下動し得るようにした。

次に第２の本発明方法による歯車素材への製造手順を説
明する。

先ず、マンドレル（４）の大径部（４ｂ）に略合致する
孔を有するリング状素材Ｗ′を用意し、これを第４図示
の如くダイ〈２）のセット穴（２ａ）にセットしてパン
チ（１）を押し込む。

これによれば、素材Ｗ′が潰されダイ（２）のセット穴
（２ａ）の内壁面及びマンドレル（４）の周面に密着し
てその内圧が高まったところで外歯付筒状部の押出し成
形が始まるが、素材の内圧が高まるとマンドレル（４）
はクッションシリンダ（′ｌｖの作用により所定の抗力
が付与された状態で下動され、結局クッションシリンダ
Ｃ１１によりマンドレル（４）が下動しないように支持
された状態で素材Ｗ′はマンドレル（４）の周面形状に
合致する段付孔を有する形状に据込み成形され、その後
素材の内圧が高まるとマンドレル（４）はクッションシ
リンダ（１１）の作動によりマンドレル（４）の段差面
（４Ｃ）とパンチ（１）とで挾まれた素材の内周の段差
部か潰れない程度の抗力を付与された状態で下動されつ
つ外歯付筒状部の押出し成形が行なわれる。

この場合、押出し成形時の素材の断面積はダイ（２）の
セット穴（２ａ）の面積からマンドレル（４）の大径部
（４ｂ）の断面積を減じた値となって、断面減少率が小
さくなり、しかもマンドレル（４）の大径部（４ｂ）に
合致する孔を有するリング状素材Ｗを押し潰してマンド
レル（４）の周面形状に合致する段付孔を有する形状に
据込み成形する工程と、外歯付筒状部を押出し成形する
工程とを同一の金型で行なうため、円形素材から段付孔
を有するリング状素材Ｗを造る据込み工程を、マンドレ
ル（４）の大径部（４ｂ）に合致する孔を有するリング
状素材Ｗ′を成形する工程と段付孔を有するリング状素
材を成形する工程の２段階にでき、各工程の据込み率を
比較的小さく設定できるようになって据込み成形荷重を
低減できる。

尚、第４図示のように、素材Ｗ′をダイ（２）にセット
したとき素材Ｗ′とダイ（２）の内壁面との間に空隙Ｚ
が存するように素材Ｗ′を比較的小径に成形しておき、
パンチ（１）を押込んだとき素材が潰されて歯車素材Ａ
の円盤部Ｃの外径に拡径されるようにしておくことで、
円形素材からリング状素材Ｗ′を成形するときの据込み
率を一層小さく設定でき有利である。

第６図及び第７図は本発明の歯車素材の製造装置を示し
、このものではダイ（２）を、歯車素材Ａの外歯付筒状
部Ｂの歯形を成形する成形歯形（３）を形成したインナ
型部（′Ｉ２と、歯車素材Ａの円盤部Ｃの外径を規定す
る内壁面（１３ａ）を有する該インナ型部■の外周のア
ウタ型部（′ｌｅとで構成し、該インナ型部（′１ツを
前記ボルスタ−に固定すると共に、該アウタ型部ａ３を
該インナ型部（１ツに対しばね（Ｉ＠に抗して下動自在
とし、さらにマンドレル（４）の下側にこれを支持する
油圧その他の液圧式のクッションシリンダ０Ｓを設け、
該クッションシリンダｑ９により該マンドレル（４）を
前記と同様に素材が押潰されるまでは下動しないように
支持しておき、素材が潰されてその内圧が高まってから
は所定の抗力が付与された状態で下動し得るようにした
。

かくて、ダイ（２）のセット穴（２ａ）にマンドレル（
４）の大径部（４ｂ）に略合致する孔を有するリング状
素材Ｗ′をセットしてパンチ（１）を押込む。

これによれば、素材Ｗ′が押潰されアウタ型部ａ３の内
壁面及びマンドレル（４）の周面に素材が密着してその
内圧が高まったところで外歯付筒状部の押出し成形が始
まるが、素材が潰されてその内圧が高まるとマンドレル
（４）はクッションシリンダａ９の作動により所定の抗
力が付与された状態で下動されるため、マンドレル（４
）の段差面（４ｃ）とパンチ〈１）とで挾まれた素材の
内周の段差部が潰されずに外歯付筒状部の押出し成形が
行なわれ、この押出し成形時の素材の断面積はダイ（２
）のセット穴（２ａ）の面積からマンドレル（４）の大
径部（４ｂ）の断面積を減じた比較的小さな値となって
、押出し成形時の断面減少率が小さくなる。

また、素材Ｗ′が潰されてアウタ型部Ｇ３の内壁面に密
着しても、アウタ型部（１３が素材に引き摺られてばね
（ｌ＠に抗して下動するため、素材との間の摩擦抵抗が
減少し、上記したように押出し成形時の断面減少率が比
較的小さくなることと相俟って成形荷重が大幅に低減さ
れる。

また、マンドレル（４）の大径部（４ｂ）に略合致する
孔を有するリング状素材Ｗ′をマンドレル（４）の周面
形状に合致する段付孔を有する形状に成形する据込み工
程と、外歯付筒状部の押出し成形工程とを同一の金型で
行ない得られ、円形素材からリング状素材Ｗ′を据込み
成形するときの据込み率を、円形素材から段付孔を有す
るリング状素材Ｗを据込み成形する場合に比べ小さく設
定でき、据込み成形荷重を低減できる。

（発明の効果） 以上の如く、請求項１の発明によれば押出し成形時の断
面減少率を小さくてき成形荷重を低減でき、また請求項
２の発明によれば押出し成形時の断面減少率を小さくで
き押出し成形荷重を低減できると共に、円形素材からリ
ング状素材を据込み成形するときの据込み率を比較的小
さくできる効果を有し、また請求項３の発明によれば押
出し成形時の断面減少率及びフリクションロスを低減で
き成形荷重を大幅に低減できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例を示す歯車素材の製造装置の要部の截断
面図、第２図は第１の本発明方法を実施するための歯車
素材製造装置を示す要部の截断面図、第３図はその作動
状態を示す要部の裁断図、第４図は第２の本発明方法を
実施するための歯車素材製造装置を示す要部の截断面図
、第５図はその作動状態を示す要部の裁断面図、第６図
は本発明装置の１例を示す要部の裁断面図、第７図はそ
の作動状態を示す要部の裁断面図、第８図は歯車素材の
裁断面図である。 Ａ・・・歯車素材　　　Ｂ・・・外歯付筒状部Ｃ・・・
円盤部 ｗ、ｗ’　、ｗ’・・・リング状素材 （１）・・・パンチ　　　　（２）・・・ダ　イ（３）
・・・歯形成形部　　（４）・・・マンドレル（４ａ）
・・・小径部　　　（４ｂ）・・・大径部０つ・・・イ
ンナ型部　　ｑ３・・・アウタ型部（１３ａ）・・・内
壁面　　　　ｑΦ・・・ば　ねａＳ・・・クッションシ
リンダ 特許出願人　　本田技研工業株式会社 代　　　理　　　人　　　北　　　村　　　欣外３名 第１ 図 第３図 第５図 第４ 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、軸孔を有する円盤部と該円盤部の側面に該軸孔より
   大径な内径の外歯付筒状部とを有する歯車素材の製造方
   法において、歯車素材の外歯付筒状部の歯形を成形する
   歯形成形部を有するダイと、歯車素材の円盤部の軸孔を
   規定する小径部と外歯付筒状部の内径を規定する大径部
   とを有する段付形状のマンドレルとを備え且つ該マンド
   レルを該ダイに対し下動自在とした金型を設け、前記マ
   ンドレルの外周形状に略合致する段付孔を有するリング
   状素材を用意し、これを前記ダイ内にセットした後パン
   チを押込み、該パンチと該マンドレルの段差面とで挾ま
   れたリング状素材の内周の段差部が潰れない程度の抗力
   を該マンドレルに付与した状態で該マンドレルを下動し
   つつ外歯付筒状部の押出し成形を行なうようにしたこと
   を特徴とする歯車素材の製造方法。 ２、軸孔を有する円盤部と該円盤部の側面に該軸孔より
   大径な内径の外歯付筒状部とを有する歯車素材の製造方
   法において、歯車素材の外歯付筒状部の歯形を成形する
   歯形成形部を有するダイと、歯車素材の円盤部の軸孔を
   規定する小径部と外歯付筒状部の内径を規定する大径部
   とを有する段付形状のマンドレルとを備える金型を設け
   、前記マンドレルの大径部に略合致する孔を有するリン
   グ状素材を用意し、これを前記ダイ内にセットした後パ
   ンチを押込み、先ず前記マンドレルを該ダイに対し下動
   しないようにして、該素材を該マンドレルの外周形状に
   合致する段付孔を有するリング状に据込み成形し、据込
   み成形後前記パンチとマンドレルの段差面とで挾まれた
   該リング状素材の内周の段差部が潰れない程度の抗力を
   該マンドレルに付与した状態で該 マンドレルを下動しつつ外歯付筒状部の押出し成形を行
   なうようにしたことを特徴とする歯車素材の製造方法。 ３、軸孔を有する円盤部と該円盤部の側面に該軸孔より
   大径な内径の外歯付筒状部とを有する歯車素材の製造装
   置であって、昇降自在のラムの下面に取付けたパンチと
   、ボルスターの上面に設けられ歯車素材の円盤部の外径
   を規定する内壁面と外歯付筒状部の歯形を成形する歯形
   成形部とを有するダイと、歯車素材の円盤部の軸孔を規
   定する小径部と外歯付筒状部の内径を規定する大径部と
   を有する段付形状のマンドレルとを備え、前記ダイを、
   前記歯形成形部を有し前記ボルスターに固定のインナ型
   部と、該インナ型部の外周の前記内壁面を有するアウタ
   型部とで構成すると共に、該アウタ型部を該インナ型部
   に対しばねに抗して下降自在とし、さらに前記マンドレ
   ルを前記ボルスターに対し下降自在とし、該マンドレル
   の下側にこれを支持する液圧式のクッションシリンダを
   設けたことを特徴とする歯車素材の製造装置。