JPH0451A - 焼結歯車及び焼結材成形方法 - 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、歯部の耐衝撃性が大きい焼結歯車の構造及び
焼結用粉末材料の成形方法に関する。

（従来の技術） 従来、歯部の強度を向上させるために、歯部に所定の圧
縮代を付加して焼結体を作り、この焼結体を再度加圧し
て歯部の密度を増大させるもの（特開昭４７−２２８１
１）や、パンチを歯部側と軸側とに同心状に分割し、歯
部側のパンチのストロークを大にして圧縮率を上げて密
度を増大するもの（特開昭５４−１２５１０８）等があ
る。

（発明が解決しようとする課題） 前記の従来技術において、特開昭４７−２２８１１の方
法は、２度の成形加工をしなければならないので生産性
が低く金型費用を嵩む難点があり、特開昭５４−１２５
１０８の方法は、パンチ構造が複雑であると共に２種の
加圧を行なうため装置も複雑になり高価になる。

また、このようにして作られた歯車は、いずれも円板部
の厚さが歯部の厚さと同−又はそれ以上の厚さを有して
おり、円板部に必要以上の材料が用いられていてコスト
高になると共に重量が大きく、この歯車を使用する装置
の重量も当然に大きくなる不具合がある。

したがって本発明は、このような不具合のない手段を得
ることを課題とする。

（課題を解決するための手段） 本発明における前記課題の解決手段は、歯車については
、円板部の外周又は内周に歯部を設ける焼結歯車におい
て、歯部を有するリムの背後に該歯部及びリムより軸方
向寸法の小さい円板部を連設すると共に、リムの背面に
該リムの側端面から円板部にかけてリムの厚さが漸次増
大する鋭角のテーパ面を設け、かつ歯部及びリムの焼結
材の密度を他部の平均密度より大きくしたことを特徴と
するものであり、粉末成形方法については、内周面又は
外周面に歯型部をもつダイ又はコアロッドと、歯車側面
を形成する加圧面をもつパンチを用いて粉末材を加圧す
る焼結材の成形方法において、パンチの加圧面に、ダイ
又はコアロッドの歯型部に対向する鋭角のテーパ面をも
つ突出部を同心に設け、バンチ加圧時に該テーパ面によ
ってダイ又はコアロッドの歯型部に向かう側圧を生じさ
せて加圧することを特徴とする。

（作　用） 前記請求項（１）の焼結歯車は、歯部の密度が高いため
耐衝撃性に優れ、かつ円板部が薄く、ボス等の平均密度
が小さいため軽量である。また請求項（２）の成形方法
においては、パンチのテーパ面により生じる側圧で粉末
材料が歯先部に向かって流れ、歯部の密度が高い状態で
成形される。

（実施例） 以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。第１
図において１は本発明の歯車で、ボス２の外周から順に
円板部３、テーパ面４をもつリム５、歯部６を備え、粉
末材料を加圧成形したのち焼結し、焼結時に生じる寸法
の変化を矯正型で再圧することにより矯正し、防錆のた
めにメツキ等の防錆処理が施される。

リム５の内周側にテーパ面４を形成しであるのは、粉末
材成形時にパンチによって放射方向の加圧力を発生させ
るためと、リム５より薄い円板部３を形成させるためで
ある。

第２図はこの歯車１を粉末から成形するための金型で、
ダイ１０の内周に歯型部１１が設けられており、該ダイ
と協同する上下の同形のパンチ■２に歯型部■１に嵌合
する歯型部１３が設けられている。そして両パンチ１２
の加圧面１４にはリング状突起１５が突設され、該突起
１５の外周側すなわち歯型部１１に対向する側部は、テ
ーパ面１６とされており、その傾斜角θは鋭角である。

また両パンチ１２の中心孔１７には軸穴を形成するため
のコアロッド１８が挿入される。

ダイ１０．バンチ１２等で形成される空間に粉末材Ｗを
入れて両バンチ１２．１２を前進させると、該粉末材Ｗ
は加圧面１４によって軸方向の加圧を受けながら、リン
グ状突起１５のテーパ面１６による矢印１９方向の押出
し作用を受け、ダイ１０の歯型部１１に向けて押込まれ
、該歯型部１１内及びテーパ面１６の外方部分の粉末材
の密度は、他部の平均密度より高くなり、特に歯部１１
は先細のため粉末材が高密度に押込まれる。

このように成形した材料を焼結すれば歯部６の強度は他
部に比べて高く耐衝撃性に優れ耐久性が大きい。

次に第３図の歯車２０は、円板部３が一側寄りに設けら
れてリム５及びテーパ面４が片側のみに設けられている
。この歯車２０の成形には第２図の一方のパンチ１２の
加圧面１４を平面にすることにより成形することができ
る。該歯車２０における歯部の密度は歯車１に比べて低
くなるが他部よりは高密度になる。

第４図の歯車２１は、前記歯車２０にピニオン２２を連
設した形状の段付き歯車であるが、歯部６にはパンチ１
２のテーパ面１６による押圧力が作用し、ビニオン２２
の歯部にはパンチ１２のリング状突起■５の端面の押圧
力が作用するため、各歯部の密度は他部に比して高くな
る。

次に第５図は内周面に歯部を設ける例を示し、カム２５
の内周面にセレーション状の内歯２Ｂが設けられている
。そして該内歯２６を囲むリム２７の外周にはテーパ面
２８が形成され、゛これに続いて円板部２９、カム部３
０が一体に設けられている。

このカム２５の成形には、内歯２Ｂと同形の外歯をもつ
コアロッドと、カム２５の外形をきめるグイと、上下の
パンチとが用いられるが、該カム２５においても、上下
のパンチに設けられたテーパ面によってテーパ面２８が
加圧され、歯部２６に粉末材が押込まれるため該歯部２
Ｂが高密度になる。また第６図のカム３１は第３図の歯
車２０と同様に一方のみにテーパ面を形成したものであ
る。

第５図、第６図の実施例はカム内周面に内歯のセレーシ
ョン状の歯型を設けた内歯歯車であるが、適用部材はカ
ムに限定されず、通常の歯形をもつ内歯歯車であってよ
い。

（発明の効果） 以上のように、本発明の焼結歯車は、大きい応力が生じ
る歯部については焼結材を高密度にしたから耐衝撃性が
優れており、このため歯車の歯長すなわち軸方向の寸法
を小さくすることができる効果を有する。その上、応力
の小さい円板部については、歯部の軸方向厚さより厚さ
を更に薄くし、かつボス等の平均密度を歯部より低くし
たから、材料使用量が少なく軽量であるため安価で、こ
れを使用する装置の小型軽量化、低コスト化にも役立つ
効果を有する。

また本発明の焼結材成形方法によれば、パンチに設けた
突出部のテーパ面で粉末材を歯型部に圧入する手段を用
いたことにより、１ストロークの加圧で所望の密度分布
を有する所定形状の歯車を成形することができ、生産性
を著しく高める効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）は本発明を実施した歯車の平面図
及び縦断面図、第２図は成形方法説明図、第３図、第４
図はそれぞれ歯車の別の実施例を示す縦断面図、第５図
（ａ）　（ｂ）は本発明を実施した内歯付き部材の平面
図及び縦断面図、第６図は別の実施例の縦断面図である
。 １．２０．２１・・・歯　車 ３．２９・・・円板部 ４．１４・・・テーパ面 ５・・・リ　ム ロ、２２．２Ｂ・・・歯　部 ｌＯ・・・グ　イ １１．１３・・・歯型部 外３名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）円板部の外周又は内周に歯部を設ける焼結歯車に
   おいて、歯部を有するリムの背後に該歯部及びリムより
   軸方向寸法の小さい円板部を連設すると共に、リムの背
   面に該リムの側端面から円板部にかけてリムの厚さが漸
   次増大する鋭角のテーパ面を設け、かつ歯部及びリムの
   焼結材の密度を他部の平均密度より大きくしたことを特
   徴とする焼結歯車。
2. （２）内周面又は外周面に歯型部をもつダイ又はコアロ
   ッドと、歯車側面を形成する加圧面をもつパンチを用い
   て粉末材を加圧する焼結材の成形方法において、パンチ
   の加圧面に、ダイ又はコアロッドの歯型部に対向する鋭
   角のテーパ面をもつ突出部を同心に設け、パンチ加圧時
   に該テーパ面によってダイ又はコアロッドの歯型部に向
   かう側圧を生じさせて加圧することを特徴とする焼結用
   粉末の成形方法。