JPH04237534A - 内歯車製造装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、環状素材の内周に歯
形を、塑性加工によって成形する装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】環状素材の内周面に、塑性加工で歯形を
形成する方法としては、例えば、特開昭６３−１４９０
３４号公報に記載されている方法がある。

【０００３】これは図４および図５に示すように、大径
円筒部１ａと小径円筒部１ｂとを有する環状素材１の前
記小径円筒部１ｂの内周面にヘリカルインターナルギヤ
２を成形する方法であって、外周に歯形３ａが形成され
たマンドレル３を、小径円筒部１ｂ内に挿通する。そし
てこの小径円筒部１ｂは、両端から挾持されて長さ方向
への伸びが規制されるとともに、これらマンドレル３お
よび環状素材１は一体に回転駆動されるように支持され
ている。一方、小径円筒部１ｂの外周には、ニードルベ
アリング４ａを介してアーム状部材に回転自在に支持さ
れた加圧ローラ４が、回転軸と直角に圧接するように設
けられている。

【０００４】そして、回転する環状素材１の小径円筒部
１ｂの外側に加圧ローラ４を圧接すると、加圧された小
径円筒部１ｂの部分に塑性流動が生じて、その内周側に
ヘリカルインターナルギヤ２が成形されると同時に外側
の両端にはフランジ５，５が形成される（図５参照）。

【０００５】ところで環状素材１１の周辺部分をその厚
さ方向に加圧して塑性加工する場合、図６に示すように
環状素材１１がマンドレル１３と加圧ロ―ラ１４とによ
って、しごかれるような状態となるため、環状素材１１
の回転方向での後方側に余肉による膨み１５が生じる。 これは円周長さの増大の要因になるが、図５に示すよう
な連結部１ｃやフランジ５，５を有する形状では、これ
が半径の増大を防止するように作用するので、所期通り
の寸法の製品を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、環状素材１
１が単純な円筒状を成すものであれば、フランジのよう
な半径方向を向いていて変形を受けない部分がないから
、前記の膨み１５が円周方向に順に送られて、リングロ
―リング加工の原理によって環状部材１１の径が拡大し
てしまうという問題が生じる。

【０００７】この発明は上記の事情に鑑みなされたもの
で、環状素材の径を拡大させることなく、内周歯を成形
することのできる内歯車の製造装置を提供することを目
的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段としてこの発明は、塑性加工によって環状素材
の内周面に歯形を成形する内歯車製造装置において、断
面円形の外周面に歯形を備え、かつ回転可能に設けられ
た賦形ダイスと、この賦形ダイスの外周に嵌装される環
状素材の外径より大きな曲率半径の内面を備えた曲面ダ
イスと、この曲面ダイスを中心方向に加圧する加圧手段
と、前記賦形ダイスと曲面ダイスとの少なくともいずれ
か一方を周方向に駆動する駆動手段とを有することを特
徴としている。

【０００９】

【作用】環状素材を賦形ダイスの外周に嵌装させ、この
環状素材の外周には曲面ダイスをその内周面が当接する
ようにして配置する。そして、この曲面ダイスを加圧手
段によって中心方向へ加圧するとともに、駆動手段によ
って前記賦形ダイスまたは曲面ダイスを、回転方向ある
いは周方向に駆動すると、曲面ダイスは、その内周面を
環状素材の外周面に圧接しながら転動する。

【００１０】そして曲面ダイスは、環状素材の周辺部分
を包み込むように接触するため、環状素材の外周方向へ
の余肉の膨出が抑えられる。その結果、環状素材は実質
上、拡径されることなく、その内周に所望の歯形が成形
される。

【００１１】

【実施例】以下、この発明を、環状素材２１の内周にヘ
リカルギヤを成形する装置に適用した実施例を図１ない
し図３に基づいて説明する。

【００１２】内歯車製造装置は、ヘリカルインターナル
ギヤ成形用の歯形２３ａを外周に備えた軸固定の賦形ダ
イスである歯付マンドレル２３と、内径寸法が前記環状
素材２１の外径より若干大きい曲面ダイスであるリング
ダイス２４と、このリングダイス２４の外周面に当接さ
せて設けられた加圧ローラ２５とを有している。

【００１３】また軸固定ダイスである歯付マンドレル２
３は、回転可能に下型２６の中央に垂直に設けられてお
り、この歯付マンドレル２３の外周の下部には、全周に
形成された歯形２３ａの外側に噛合する歯形２７ａを内
周に備えた内歯車状のノックアウトリング２７が、下型
２６に下方から貫挿されたノックアウトピン２８に突き
上げられた際に、垂直方向に摺動するように装着されて
いる。

【００１４】そして環状素材２１は、歯付マンドレル２
３の上部外周に嵌装され、その下端をノックアウトリン
グ２７の上端に当接させて支持されている。さらに、歯
付マンドレル２３の上端には、上型２９を貫通して垂直
に設けられたマンドレル保持ロッド３０が、歯付マンド
レル２３の回転を許容するように連結されており、側方
荷重に対して歯付マンドレル２３が芯ずれしないように
支持するようになっている。

【００１５】また、環状素材２１の外周側には曲面ダイ
スであるリングダイス２４が、上型２９の下面と下型２
６の上面との間に回動自在にかつ図２において左右方向
移動自在に支持されている。そして、前記加圧ローラ２
５は、図２において矢印Ａ方向に移動可能に設けられる
とともに、駆動モータ２５ａによって回転駆動されるも
ので、リングダイス２４の外周に圧接してこれを回転し
ながら中心方向（矢印Ａ方向）に前進するようになって
いる。

【００１６】次に上記のように構成されるこの実施例の
作用を説明する。

【００１７】内歯車製造装置は、マンドレル保持ロッド
３０を、上型２９と、この上型２９の下面に移動自在に
取り付けられたリングダイス２４と共に上昇させ、また
加圧ローラ２５を後退させた状態で、歯付マンドレル２
３の外周に環状素材２１を装着する。

【００１８】次に、リングダイス２４と共に上型２９を
下降させ、かつマンドレル保持ロッド３０を下降させて
、歯付マンドレル２３の上端に連結する。

【００１９】そして、駆動モータ２５ａによって加圧ロ
ーラ２５を回転駆動し、この加圧ローラ２５をリングダ
イス２４の外周に当接してこれを回転駆動するとともに
、このリングダイスを中心方向へ加圧する。

【００２０】このとき、環状素材２１の外周に接触する
リングダイス２４は、図３に加工原理を示すように、リ
ングダイス２４が圧接する環状素材２１に対しては、各
圧接点における接線と直交する方向（法線方向）に加工
荷重Ｐが加わるため、環状素材２１の外周方向への余肉
の膨出が抑えられる。

【００２１】そして環状素材２１は、その内周を歯付マ
ンドレル２３に圧接して回転しながら塑性変形が進み、
拡径されることなく、その内周にヘリカルインターナル
ギヤが成形される。

【００２２】そして、目標外径まで加工が進んだ時に、
加圧ローラ２５の前進を停止させた状態で、回転のみを
数回行なって環状素材２１の内周の歯形成形面の均し加
工を行なった後、加圧ローラ２５を後退させてリングダ
イス２４を環状素材２１から離隔させ、上型２９および
マンドレル保持ロッド３０を上昇させる。

【００２３】次に、ノックアウトピン２８を突き上げる
と、ノックアウトリング２７が上昇して、歯付マンドレ
ル２３の歯形２３ａに噛合した状態の製品（内歯が成形
された環状素材）が脱型されて抜き出される。

【００２４】また環状素材２１は、加工中に軸方向に伸
びるが、その下端はノックアウトリング２７の上端によ
り固定されているため上向きに伸びる。このとき、環状
素材２１の上端は、マンドレル保持ロッド３０に当るが
、マンドレル保持ロッド３０がクッション装置（図示せ
ず）によって下向きに弾性付勢されているため、上方へ
の伸びが許容されている。したがって、ヘリカルギヤが
形成される場合には、環状素材２１は、加工が進むのに
従い、歯筋にそってねじれながら上方に伸びることとな
る。

【００２５】したがって、ねじれながら上方へ伸びる特
性に逆らわずに成形するために、加圧ローラ２５の回転
方向を、左ねじれ歯車を成形する場合には右回転に、ま
た右ねじれ歯車を成形する場合には左回転にそれぞれ設
定すれば、高精度の歯形を成形することができる。

【００２６】すなわち、成形する歯車のねじれ方向によ
って、環状素材２１を適切な方向に回転させるようにす
れば、材料を歯筋方向に積極的に流して成形することが
できるため、製品の歯筋精度を向上することができる。

【００２７】なお、上記実施例においては、加圧ローラ
２５を回転駆動する場合について説明したが、加圧ロー
ラ２５を従動ロ―ラとして、歯付マンドレル２３を回転
駆動するように構成することもできる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明の内歯車製
造装置は、断面円形の外周面に歯形を備え、かつ回転可
能に設けられた賦形ダイスと、この賦形ダイスの外周に
嵌装される環状素材の外径より大きな曲率半径の内面を
備えた曲面ダイスと、この曲面ダイスを中心方向に加圧
する加圧手段と、前記賦形ダイスと曲面ダイスとの少な
くともいずれか一方を周方向に駆動する駆動手段とを有
しているので、環状素材の外周方向への余肉の膨出が抑
えられ、環状素材の拡径が防止されて所定寸法の内歯車
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の内歯車製造装置の一実施例を示す図
２のＩ−Ｉ線断面図である。

【図２】内歯車製造装置の断面側面図である。

【図３】この実施例における加工原理を示す説明図であ
る。

【図４】従来の内歯車製造装置を示す断面側面図である
。

【図５】ヘリカルインターナルギヤを形成した従来の製
品の一部切欠き斜視図である。

【図６】従来の内歯車製造装置の構造を示す説明図であ
る。

【符号の説明】

２１　　環状素材 ２３　　歯付マンドレル ２３ａ　　歯形 ２４　　リングダイス ２５　　加圧ローラ ２５ａ　　駆動モータ ２６　　下型 ２７　　ノックアウトリング ２７ａ　　歯形 ２８　　ノックアウトピン ２９　　上型 ３０　　マンドレル保持ロッド

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　塑性加工によって環状素材の内周面に
   歯形を成形する内歯車製造装置において、断面円形の外
   周面に歯形を備え、かつ回転可能に設けられた賦形ダイ
   スと、この賦形ダイスの外周に嵌装される環状素材の外
   径より大きな曲率半径の内面を備えた曲面ダイスと、こ
   の曲面ダイスを中心方向に加圧する加圧手段と、前記賦
   形ダイスと曲面ダイスとの少なくともいずれか一方を周
   方向に駆動する駆動手段とを有することを特徴とする内
   歯車製造装置。