JPH05302102A - 粉末成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 粉末冶金において、ボス付ヘリカルギヤを一
体成形する。このボス付ヘリカルギヤの密度を上げると
ともに均一にする。ボス付ヘリカルギヤの内径と歯底径
との差が小さいような場合でも、実施可能とする。 【構成】 ダイ31とコアロッド32と下パンチ33との間に
原料粉末を充填する。ついで、上第１パンチ34および上
第２パンチ35が下降するとともに、コアロッド32が上昇
する。上第１パンチ34がダイ31に当たってからは、この
ダイ31が下降する。こうして、ウィズトロアル法により
原料粉末を圧縮する。その後の抜き出し時には、上第１
パンチ34を上昇させた後、上第２パンチ35を上昇させ
る。ダイ31をさらに下降させるとともに、コアロッド32
を下降させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ボス付ヘリカルギヤの
ように、第１の筒状部とこの第１の筒状部よりも外径が
大きい第２の筒状部とが同軸的に並ぶとともにこの第２
の筒状部の外周面に斜歯部を有する成形体の粉末成形方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属を主成分とする原料粉末を圧縮して
成形した成形体を焼結してなる焼結体として、図７およ
び図８に示すようなボス付ヘリカルギヤ１がある。この
ボス付ヘリカルギヤ１は、第１の筒状部としての円筒形
状のボス部２と、これよりも外径の大きい第２の筒状部
としてのギヤ部３とが同軸的にかつ一体に並んでおり、
これらボス部２およびギヤ部３の内部は、円柱形状の貫
通孔４となっている。そして、前記ギヤ部３の外周面に
は、斜歯部５が形成されている。また、前記ボス部２を
その一直径に沿って貫通させて固定用孔６が形成されて
いる。なお、このボス付ヘリカルギヤ１の軸方向の長さ
は、20mm程度である。

【０００３】このような焼結体からなるボス付ヘリカル
ギヤ１の製造にあたって、従来は、図９に示すような粉
末成形用の金型を用いていた。この金型は、段付ダイ11
とコアロッド12と回転可能な下パンチ13と上パンチ14と
を有し、図１０に示すような成形体16を成形するもので
ある。すなわち、ダイ11とこのダイ11内に下方から嵌合
された下パンチ13とこの下パンチ13内に下方から嵌合さ
れたコアロッド12との間に原料粉末を充填した後、ダイ
11とコアロッド12との間に上パンチ14を上方から嵌合し
て、ダイ11とコアロッド12との間で両パンチ13，14によ
り原料粉末を圧縮して成形する。その成形体16は、円筒
形状の上部の外径が下部のギヤ部３の外径と等しくなっ
ている。そして、成形体16の焼結後、その上部における
２点鎖線よりも外周側の部分（クロスハッチングで示す
部分）17を切削することにより、所定形状のボス部２を
形成する。また、固定用孔６も焼結後の切削加工によ
る。このように、焼結後に切削加工により所定形状のボ
ス部２を形成するのは、単一のダイ11からの成形体16の
抜き出しを可能にするためである。

【０００４】また、同様に抜き出しの都合上、図１１に
示すような２段ギヤ21の製造のために、別個に成形、焼
結された第１の成形体22と第２の成形体23とを圧入して
かしめることも行われている。しかし、このように焼結
後に切削加工により所定形状のボス部２を形成したり、
別個に成形、焼結された２つの成形体22，23を接合した
りするのでは、製造コストがかさむ。

【０００５】一方、図１に示すようなボス付ヘリカルギ
ヤ１の一体成形を可能にするために、例えば特開昭49−
116677号公報に記載されているように、スプリットダイ
方式の金型も用いられている。このスプリットダイ方式
の金型では、ダイを上下方向に開閉可能な上ダイと下ダ
イとに分割している。前記上ダイは、ギヤ部の外周面を
形成するものであり、下ダイは、ボス部の外周面とギヤ
部およびボス部の外周面間の段差面とを形成するもので
ある。そして、成形に際しては、重なった両ダイとコア
ロッドと下パンチとの間に原料粉末を充填した後、ダイ
に対して上パンチを下降させるとともに下パンチを上昇
させて原料粉末を圧縮させる。また、抜き出しに際して
は、まずコアロッドを下降させてボス付ヘリカルギヤか
ら抜いた後、下ダイを下降させてこの下ダイをボス部か
ら抜き、ついで、下パンチを下降させてボス部から離
し、さらに、上パンチを下降させて、ギヤ部を上ダイか
ら抜く。しかし、特開昭49−116677号公報に記載の従来
の粉末成形方法は、両押成形法であって、ダイに沿って
動かない原料粉末があり、特に、斜歯部付近が上パンチ
のみによる片押成形になるため、斜歯部付近で原料粉末
の充填状態が偏った悪いもののなりやすく、斜歯部付近
の密度が不均一で低くなりやすい欠点がある。

【０００６】また、特開平1-195202号公報に記載されて
いるように、ダイ内に嵌合される下パンチを下第１パン
チと下第２パンチとに分割した金型を用いて、ボス付ヘ
リカルギヤを一体成形することも行われている。前記下
第１パンチは、ギヤ部およびボス部の外周面間の段差面
とボス部の外周面とを形成するものであり、下第２パン
チは、ボス部の端面を形成するものである。そして、成
形に際しては、ダイと下第１パンチと下第２パンチとコ
アロッドとの間に原料粉末を充填した後、上パンチを下
降させて、ダイとコアロッドとの間に上方から嵌合す
る。その後、上パンチと一体的にダイおよび下第１パン
チが下降し、原料粉末が圧縮される。ついで、下第１パ
ンチの停止後もダイが下降を続けることにより、下第１
パンチにより押し上げられてギヤ部がダイから抜ける。
その後、下第１パンチが再びダイと一体的に下降し、下
第２パンチにより押し上げられてボス部が下第１パンチ
から抜ける。このように特開平1-195202号公報に記載の
粉末成形方法は、ウィズドロアル法であり、斜歯部付近
の原料粉末全体もダイやコアロッドに対して相対的に上
方へ移動するため、摩擦によって固まりやすくなり、斜
歯部付近の密度が向上するとともに均一になる。しか
し、前述のようにダイ内に嵌合される下パンチを下第１
パンチと下第２パンチとに分割することは、ボス付ヘリ
カルギヤの内径と歯底径との差が小さいような場合には
不可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述のように、粉末冶
金により例えばボス付ヘリカルギヤなどを製造するに際
して、従来のように焼結後切削加工により所定形状のボ
ス部を形成するのでは、製造コストがかさむ問題があ
る。また、粉末成形用の金型にスプリットダイ方式を採
用することにより、ボス付ヘリカルギヤを一体成形する
ことも行われているが、特開昭49−116677号公報に記載
の粉末成形方法は、両押成形法であり、特にギヤ部の斜
歯部付近は片押成形になるため、斜歯部付近の密度が不
均一で低くなりやすい問題があった。これに対して、特
開平1-195202号公報に記載の粉末成形方法は、ウィズド
ロアル法であり、斜歯部付近の密度が向上するとともに
均一にはなるが、ダイ内に嵌合される下パンチを下第１
パンチと下第２パンチとに分割しているため、ボス付ヘ
リカルギヤの内径と歯底径との差が小さいような場合に
は不可能である問題があった。

【０００８】本発明は、このような問題点を解決しよう
とするもので、ボス付ヘリカルギヤのように、第１の筒
状部とこの第１の筒状部よりも外径が大きい第２の筒状
部とが同軸的に並ぶとともにこの第２の筒状部の外周面
に斜歯部を有する成形体を一体に粉末成形するに際し
て、斜歯部付近を含めて密度を上げられるとともに均一
にでき、また、成形体の内径と歯底径との差が小さいよ
うな場合にも適用できる粉末成形方法を提供することを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、前記
目的を達成するために、第１の筒状部とこの第１の筒状
部よりも外径が大きい第２の筒状部とが同軸的に並ぶと
ともにこの第２の筒状部の外周面に斜歯部を有する成形
体の粉末成形方法であって、前記第２の筒状部の外周面
を形成するダイと、前記両筒状部の内周面を形成するコ
アロッドと、前記第２の筒状部の端面を形成する下パン
チと、前記両筒状部の外周面間の段差面および第１の筒
状部の外周面を形成する上第１パンチと、前記第１の筒
状部の端面を形成する上第２パンチとを備えた金型を用
い、前記ダイとこのダイ内に位置した前記コアロッドと
これらダイおよびコアロッド間に下方から嵌合された前
記下パンチとの間に原料粉末を充填した後、ダイに対し
前記上第１パンチおよび上第２パンチを下降させるとと
もにコアロッドを上昇させて上第１パンチをダイの上面
に当接させるとともにコアロッドを上第２パンチ内に嵌
合し、さらに下パンチに対しダイおよび上第１パンチを
一体的に下降させるとともにこの上第１パンチに対し上
第２パンチを下降させて原料粉末を圧縮し、ついで上第
２パンチに対し上第１パンチを上昇させ下パンチに対し
上第１パンチおよび上第２パンチを上昇させるとともに
ダイおよびコアロッドを下降させて成形体を抜き出すも
のである。

【００１０】さらに、請求項２の発明の粉末成形方法
は、コアロッドの上面をテーパー状にした金型を用い、
原料粉末の充填時にはコアロッドの上面をダイの上面よ
りも下方に位置させ、上第１パンチがダイの上面に当接
してからこのダイに対しコアロッドを上昇させるもので
ある。

【００１１】これに対して、請求項３の発明の粉末成形
方法は、下パンチを上第１パンチに対向する下第１パン
チと上第２パンチに対向する下第２パンチとに分割した
金型を用い、原料粉末の充填時には下第１パンチの上面
よりも下第２パンチの上面を下方に位置させ、上第１パ
ンチがダイの上面に当接してから下第２パンチに対し下
第１パンチを下降させてこれら下第２パンチおよび下第
１パンチの上面を同高に位置させるものである。

【００１２】

【作用】請求項１の発明の粉末成形方法では、まずダイ
とコアロッドと下パンチとの間に原料粉末を充填する。
その後、ダイに対し上第１パンチおよび上第２パンチを
下降させるとともにコアロッドを上昇させて、上第１パ
ンチをダイの上面に当接させるとともに、コアロッドを
上第２パンチ内に嵌合し、さらに、下パンチに対しダイ
および上第１パンチを一体的に下降させるとともに、こ
の上第１パンチに対し上第２パンチを下降させて原料粉
末を圧縮する。こうして、成形は、ウィズドロアル法に
よることになるが、これにより、斜歯部付近を含めて成
形体の密度が向上するとともに均一になる。また、両筒
状部の外周面間の段差面および第１の筒状部の外周面を
形成する上第１パンチは、ダイの上面に当接するものな
ので、例えば、成形体の内径と歯底径との差を小さくで
きる。なお、成形体の抜き出しに際しては、上第２パン
チに対し上第１パンチを上昇させ、下パンチに対し上第
１パンチおよび上第２パンチを上昇させるとともに、ダ
イおよびコアロッドを下降させる。

【００１３】さらに、請求項２の発明の粉末成形方法で
は、原料粉末の充填時、コアロッドの上面をダイの上面
よりも下方に位置させておく。ついで、上第１パンチが
ダイの上面に当接してから、このダイに対しコアロッド
を上昇させる。このとき、コアロッドの上方に位置して
いた原料粉末がコアロッドのテーパー状の上面に案内さ
れて、上第２パンチの下方位置へ落ち込む。これによ
り、上第２パンチの下方位置への原料粉末の実際の充填
量が多くなり、第１の筒状部の密度が上がる。

【００１４】また、請求項３の発明の粉末成形方法で
は、原料粉末の充填時、下第１パンチの上面よりも下第
２パンチの上面を下方に位置させておく。ついで、トラ
ンスファー時、上第１パンチがダイの上面に当接してか
ら、下第２パンチに対し下第１パンチを下降させて、こ
れら下第２パンチおよび下第１パンチの上面を同高に位
置させる。これにより、第１の筒状部の密度が上がる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の第１実施例について、図１か
ら図３を参照しながら説明する。なお、成形されるの
は、先に説明した図７および図８に示すようなボス付き
ヘリカルギヤ１である。まず、粉末成形プレスおよびそ
の金型の構成を図２および図３に基づいて説明する。金
型構成を示す図３において、31はボス付きヘリカルギヤ
１のギヤ部３の外周面を形成するダイ、32はボス部２お
よびギヤ部３の内周面すなわち貫通孔４を形成するコア
ロッド、33はギヤ部３の端面を形成する下パンチ、34は
ボス部２およびギヤ部３間の段差面とボス部２の外周面
を形成する上第１パンチ、35はボス部２の端面を形成す
る上第２パンチである。前記下パンチ33は、前記ダイ31
内に下方から嵌合されるものであり、このダイ31は、固
定している下パンチ33に対し上下動可能になっている。
また、前記ダイ31の内周面には、ギヤ部３の外周面にあ
る斜歯部５を形成する斜溝36が形成されており、一方、
前記下パンチ33の内周面には、前記ダイ31の斜溝36に摺
動自在に係合する斜歯部37が形成されている。そして、
これら斜溝36と斜歯部37との係合により、ダイ31が下パ
ンチ33に対して上下動するのに伴って、この下パンチ33
が回転するようになっている。前記コアロッド32は、前
記下パンチ33内を下方から上下動可能に貫通するもので
ある。前記上第１パンチ34は、上下動してダイ31の上面
に当接するものであり、ダイでもある。すなわち、この
金型は、スプリットダイ方式になっている。前記上第２
パンチ35は、前記上第１パンチ34内に上下動自在に嵌合
されたものである。

【００１６】また、粉末形成プレスを示す図２におい
て、41はベッドで、このベッド41上にボルスタ42を介し
てベースプレート43が支持されている。このベースプレ
ート43には、ガイドロッド44が上下動可能に貫通してあ
り、これらガイドロッド44の下端部にヨークプレート45
が固定されている。このヨークプレート45は、図示して
いないエアシリンダー装置などの流体圧シリンダー装置
により駆動される下部ラムが連結されるものである。そ
して、前記ヨークプレート45上には、エアシリンダー装
置などの流体圧シリンダー装置46が設けられている。こ
の流体圧シリンダー装置46の上下動するピストン47は、
前記ベースプレート43内に摺動可能に嵌合されており、
上面に前記コアロッド32がコアロッド押え48により固定
されている。なお、前記流体圧シリンダー装置46は、原
料粉末Ｐの漏洩の防止を目的としたものである。また、
前記ベースプレート43上には、筐体49，50が固定されて
おり、この筐体49，50内には、下パンチホルダー51がベ
アリング52，53を介して水平に回転可能に支持されてい
る。そして、この下パンチホルダー51上に、前記下パン
チ33が下パンチ押え54により同軸的に固定されている。
一方、前記ガイドロッド44の上端部にはダイプレート55
が固定されており、このダイプレート55に前記ダイ31が
ダイホルダー56およびダイ押え57により固定されてい
る。なお、ダイプレート55にはガイドポスト58が立設さ
れている。さらに、60は上パンチプレートで、この上パ
ンチプレート60は、図示していないエアシリンダー装置
などの流体圧シリンダー装置により駆動される上部ラム
61が連結されるものである。また、前記上パンチプレー
ト60の下側には、エアシリンダー装置などの流体圧シリ
ンダー装置62，63の筐体を兼ねる受け板64が固定されて
おり、この受け板64の下側には、シリンダー装置筐体65
が固定されている。そして、これら受け板64とシリンダ
ー装置筐体65との間に上下動する第１のピストン66が支
持されており、この第１のピストン66の下側に前記上第
１パンチ34が受け板67および上第１パンチ押え68を介し
て固定されている。また、前記受け板64と第１のピスト
ン66との間には、上下動する第２のピストン69が支持さ
れており、この第２のピストン69の下側には、前記上第
２パンチ35が受け板70および上第２パンチ押え71を介し
て固定されている。なお、前記流体圧シリンダー装置6
2，63は、充填量の調整と抜き出しとを目的としたもの
である。また、前記ガイドポスト58は、上パンチプレー
ト60に固定されたブッシュ72を上下動可能に貫通してい
る。なお、図２において、全体の中心線よりも左側の
（ａ）は圧縮時の状態を示しており、右側の（ｂ）は抜
き出し時の状態を示している。

【００１７】つぎに、このような粉末成形プレスを用い
た粉末成形方法について説明する。原料粉末Ｐの充填時
には、図１（ａ）に示すように、ダイ31が上昇した位置
にあるとともに、コアロッド32が下降した位置にあり、
また、上第１パンチ34および上第２パンチ35がダイ31か
ら上方に離れて位置している。この状態で、ダイプレー
ト55上を移動する図示していないフィーダーにより、ダ
イ31とコアロッド32と下パンチ33との間の上方へ開口し
た空間部に原料粉末Ｐが充填される。なお、ダイ31と上
第１パンチ34および上第２パンチ35とに充填量が設定さ
れている。そして、図１（ｂ）に示すように、上部ラム
61の駆動により上第１パンチ34および上第２パンチ35が
下降する。上第１パンチ34および上第２パンチ35が下降
し始めると、流体圧シリンダー装置46の駆動によりコア
ロッド32が上昇し、このコアロッド32は、上第２パンチ
35内に嵌合される。そして、上第１パンチ34がダイ31の
上面に当接すると、すなわち、上第１パンチ34が圧縮位
置に達すると、この上第１パンチ34と一体的にダイ31が
下降し始める。なお、このダイ31の下降に伴い、斜溝36
および斜歯部37に沿って下パンチ33が回転する。こうし
て、図１（ｃ）に示すように、ダイ31および上第１パン
チ34とコアロッド32との間で上第１パンチ34および上第
２パンチ35と下パンチ33とにより原料粉末Ｐが圧縮され
る。なお、上第１パンチ34がダイ31の上面に当接した
後、流体圧シリンダー装置62，63の駆動により、その第
２のピストン69は受け板64に対し上昇位置のまま、第１
のピストン66が受け板64に対し上昇して、上第１パンチ
34に対し上第２パンチ35が下降することにより、特にボ
ス部２の原料粉末Ｐが圧縮される。そして、上部ラムが
下死点位置まで下降すると、圧縮は完了する。その後
は、第１のピストン66に対し第２のピストン69が下降し
ながら、上部ラムとともに上第１パンチ34が上昇し、成
形されたボス付ヘリカルギヤ１が上第２パンチ35により
突き出されるようにして、まず上第１パンチ34がボス付
ヘリカルギヤ１のボス部２から抜ける。ついで、第１の
ピストン66に対する第２のピストン69の下降が終了した
後は、上第２パンチ35がボス部２の端面から上方へ離れ
る。一方、下部ラムとともにダイ31が下降することによ
り、このダイ31からボス付ヘリカルギヤ１のギヤ部３が
回転しながら抜ける。これとともに、流体圧シリンダー
装置46の駆動により、コアロッド32が下降して、このコ
アロッド32がボス付ヘリカルギヤ１が抜ける。こうし
て、成形されたボス付ヘリカルギヤ１が抜き出される。

【００１８】その後、再び原料粉末Ｐが供給され、以上
の粉末成形工程が繰り返される。また、こうして成形さ
れた圧粉体であるボス付ヘリカルギヤ１は、焼結炉にお
いて焼結されて焼結体となる。なお、固定用孔６は、焼
結後に切削加工により形成する。

【００１９】以上のように、前記実施例の構成によれ
ば、ボス部２を切削加工により所定形状に形成するので
はなく、粉末成形工程においてボス付ヘリカルギヤ１を
一体成形し、そのボス部２を始めから所定形状に成形す
るので、製造コストを低減できる。また、片押成形法や
両押成形法ではなく、ウィズドロアル法による成形であ
り、斜歯部５付近を含めて原料粉末Ｐ全体がダイ31や上
第１パンチ34やコアロッド32に対して相対的に上方へ移
動するので、摩擦によって固まりやすくなり、斜歯部５
付近を含めて密度を上げられるとともに均一にできる。
さらに、ダイ内に嵌合される下パンチを２分割するので
はなく、上パンチを上第１パンチ34と上第２パンチ35と
に２分割し、そのうちボス部２およびギヤ部３の外周面
間の段差面とボス部２の外周面とを形成する上第１パン
チ34は、ダイ31内に嵌合するのではなく、ダイ31の上面
に当接するものとしたので、ボス付ヘリカルギヤ１の内
径と歯底径との差が小さいような場合でも実施できる。

【００２０】つぎに、本発明の第２実施例を図４に基づ
いて説明する。この第２実施例で使用する粉末成形プレ
スは、前記第１実施例の粉末成形プレスにダイコントロ
ール機構76およびダイストップ機構77を加えたものであ
る。そして、成形時には、図４（ａ）に示すように、や
はりまずダイ31とコアロッド32と下パンチ33との間に原
料粉末Ｐを充填する。なお、ダイ31と上第１パンチ34お
よび上第２パンチ35とに充填量が設定されている。そし
て、図４（ｂ）に示すように、上第１パンチ34および上
第２パンチ35が下降し始めたら、コアロッド32を上昇さ
せる。ついで、図４（ｃ）に示すように、上第１パンチ
34がダイ31の上面に接触した時点（トランスファー開始
時点）で、ダイコントロール機構76が働き、その後、上
第１パンチ34および上第２パンチ35が充填量を保ったま
まの状態でダイ31と一体的に下降する。それに伴い、原
料粉末Ｐが上第１パンチ34と上第２パンチ35とコアロッ
ド32との間に移動する（トランスファー）。その間、ギ
ヤ部３の原料粉末Ｐが圧縮される。そして、図４（ｄ）
に示すように、ダイ31に対しダイストップ機構77が働い
てダイ31が停止した時点（トランスファー終了時点）か
らは、上第２パンチ35のみが上部ラム61とともに下死点
まで下降し、ボス部２の原料粉末Ｐが圧縮されて、圧縮
が完了する。ついで、前記第１実施例と同様にして、成
形されたボス付ヘリカルギヤ１が抜き出される。なお、
その際、ダイストップ機構77によるダイ31の下降の制動
は解除される。

【００２１】ところで、ダイコントロール機構76および
ダイストップ機構77を設けていない前記第１実施例にお
いては、上第１パンチ34と上第２パンチ35とコアロッド
32との間に原料粉末Ｐが上がりきらないうちに、上第１
パンチ34に対し上第２パンチ35が圧縮位置まで下降して
戻るため、ギヤ部３の密度に比べ、ボス部２の密度は高
めにくい。これに対して、前記第２実施例の構成によれ
ば、ダイコントロール機構76およびダイストップ機構77
を設け、充填量を保ったままの状態で上第１パンチ34お
よび上第２パンチ35をダイ31と一体的に下降させて、上
第１パンチ34と上第２パンチ35とコアロッド32との間に
原料粉末Ｐを確実に移動させ、その後、上第２パンチ35
を上第１パンチ34に対し下降させて圧縮位置まで戻すの
で、ボス部２の密度も上げられる。

【００２２】ところで、上第１パンチ34用の流体圧シリ
ンダー装置62がエアシリンダー装置であると、原料粉末
Ｐの圧縮に伴いギヤ部３の密度が上がっていくと、流体
圧シリンダー装置62の受圧力が負けて、上第１パンチ34
とダイ31との間に隙間ができ、原料粉末Ｐの漏洩が生じ
て、ギヤ部３の外周におけるボス部２との間の段差面に
膜が張るようなおそれがある。これを防止するには、流
体圧シリンダー装置62の圧力を十分に上げる必要があ
り、そのためには、流体圧シリンダー装置62として油圧
シリンダー装置などを利用することが好ましい。

【００２３】つぎに、本発明の第３実施例について図５
に基づいて説明する。この第３実施例で使用する粉末成
形プレスは、コアロッド32の上端面を円錐形状のテーパ
ー面81としており、他の点は前記第２実施例における粉
末成形プレスとほぼ同様である。そして、図５（ａ）に
示すように、原料粉末Ｐの充填時には、コアロッド32の
上端面のテーパー面81をダイ31の上面よりも下方に位置
させる。したがって、ダイ31内において下パンチ33の上
方のみならず、コアロッド32の上方にも原料粉末Ｐが充
填されることになる。こうして、下パンチ33とコアロッ
ド32との間に充填量を設定する。そして、図５（ｂ）に
示すように、上第１パンチ34がダイ31の上面に接触して
から、コアロッド32を上昇させ、上第２パンチ35内へ嵌
合する。その間に、コアロッド32の上方に位置していた
原料粉末Ｐが円錐形状のテーパー面81により案内され
て、上第２パンチ25の下方位置にその全周に渡って均等
に落ち込む。これにより、上第２パンチ25の下方位置へ
の原料粉末Ｐの充填量が多くなり、ボス部２の密度が上
がる。なお、図５（ｃ）から図５（ｄ）に示す圧縮工程
は、前記第２実施例と同様である。

【００２４】先に説明したように、ギヤ部３よりもボス
部２の方が密度が上がりにくい傾向がある。ボス部２の
密度を上げる一つの方法は、ダイ31における原料粉末Ｐ
の充填量を多くすることである。なお、上第１パンチ34
および上第２パンチ35側における原料粉末Ｐの充填量を
多くしても、密度は変わらない。そして、ダイ31の充填
量を多くするには、ダイ31の下降量を多くすればよい
が、ダイ31の下降量を多くすると、上第２パンチ35の下
方位置のみならず、上第１パンチ35の下方位置でも充填
量が多くなり、ギヤ部３の密度が上がり過ぎる。これに
対して、前記第３実施例の構成によれば、上第２パンチ
35の下方位置のみにおいて原料粉末Ｐの充填量を多くで
き、ギヤ部３の密度を上げ過ぎずに、ボス部２の密度を
上げられる。

【００２５】なお、前記第３実施例の実施のためには、
前記第２実施例の粉末成形プレスに対し、コアロッド32
用の流体圧シリンダー装置46のピストン47のストローク
をより大きくする他、充填量の調整のために、コアロッ
ド32の上下の位置を調整するためのアジャスト機構が必
要である。

【００２６】つぎに、本発明の第４実施例について図６
に基づいて説明する。この第４実施例で使用する粉末成
形プレスは、ダイ31内に嵌合される下パンチを下第１パ
ンチ86と下第２パンチ87とに分割している。前記下第１
パンチ86は、ダイ31内に下方から嵌合されるものである
が、内径が上第１パンチ34の内径と等しくなっており、
この上第１パンチ86に対向するものである。また、前記
下第２パンチ87は、下第２パンチ86とコアロッド32との
間に下方から嵌合されるものであるが、内外径が上第２
パンチ35の内外径とそれぞれ等しくなっており、この上
第２パンチ35に対向するものである。そして、下第２パ
ンチ87が固定であるのに対して、下第１パンチ86は上下
動するものである。

【００２７】そして、原料粉末Ｐの充填時には、図６
（ａ）に示すように、下第１パンチ86の上面よりも下第
２パンチ87の上面を下方に位置させておく。こうして、
下第１パンチ86および下第２パンチ87に充填量を設定す
る。そして、上第１パンチ34がダイ31の上面に当接して
から、下第１パンチ86を下降させ、図６（ｂ）に示すよ
うに、最終的には、下第２パンチ87の上面と下第１パン
チ86の上面とを同高に位置させる。その間に、原料粉末
Ｐは、トランスファーされて、上第１パンチ34および上
第２パンチ35間に充填される。

【００２８】前記第４実施例の構成によれば、ギヤ部３
の密度を上げ過ぎることなく、ボス部２の密度を上げら
れる。しかも、それが前記第３実施例よりもいっそう確
実に可能である。これに対して、前記第３実施例は、ボ
ス付きヘリカルギヤ１の内径と歯底径との差が小さいよ
うな場合でも実施できる点が優れている。

【００２９】なお、本発明は、前記実施例に限定される
ものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、
粉末成形プレスの構成は、図２に示すようなものに限ら
ない。

【００３０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、ボス付ヘリカ
ルギヤのように、第１の筒状部とこれよりも外径が大き
い第２の筒状部とが同軸的に並ぶとともにこの第２の筒
状部の外周面に斜歯部を有する成形体を粉末成形するに
あたって、第２の筒状部の外周面を形成するダイと、両
筒状部の内周面を形成するコアロッドと、第２の筒状部
の端面を形成する下パンチと、両筒状部の外周面間の段
差面および第１の筒状部の外周面を形成する上第１パン
チと、第１の筒状部の端面を形成する上第２パンチとを
備えた金型を用いるので、前述のような両筒状部を有す
る成形体を一体成形でき、後加工として切削により第１
の筒状部を所定形状に形成するような必要がなくなっ
て、製造コストを低減できる。また、上第１パンチおよ
び上第２パンチとともにダイを下パンチに対し下降させ
るウィズドロアル法を採っているので、斜歯部付近を含
めて成形体の密度を上げられるとともに均一にできる。
さらに、上パンチを上第１パンチと上第２パンチとに２
分割し、そのうち上第１パンチはダイの上面に当接する
ものとしたので、成形体の内径と歯底径との差が小さい
ような場合でも適用できる。

【００３１】さらに、請求項２の発明によれば、コアロ
ッドの上面をテーパー状にした金型を用い、原料粉末の
充填時にはコアロッドの上面をダイの上面よりも下方に
位置させ、上第１パンチがダイの上面に当接してからこ
のダイに対しコアロッドを上昇させるので、第２の筒状
部の密度を上げ過ぎることなく、第１の筒上部の密度を
上げることができ、しかも、成形体の内径と歯底径との
差が小さいような場合でも適用できる。

【００３２】また、請求項３の発明によれば、下パンチ
を上第１パンチに対向する下第１パンチと上第２パンチ
に対向する下第２パンチとに分割した金型を用い、原料
粉末の充填時には下第１パンチの上面よりも下第２パン
チの上面を下方に位置させ、上第１パンチがダイの上面
に当接してから下第２パンチに対し下第１パンチを下降
させてこれら下第２パンチおよび下第１パンチの上面を
同高に位置させるので、確実に、第２の筒状部の密度を
上げ過ぎることなく、第１の筒上部の密度を上げること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉末成形方法の第１実施例を示す説明
図である。

【図２】同上粉末成形プレスの断面図である。

【図３】同上金型の断面図である。

【図４】本発明の粉末成形方法の第２実施例を示す説明
図である。

【図５】本発明の粉末成形方法の第３実施例を示す説明
図である。

【図６】本発明の粉末成形方法の第４実施例を示す説明
図である。

【図７】成形体を焼結してなるボス付ヘリカルギヤの断
面図である。

【図８】同上ボス付ヘリカルギヤの斜視図である。

【図９】従来の粉末成形プレスの金型の一例を示す断面
図である。

【図１０】同上粉末成形プレスにより成形された成形体
の断面図である。

【図１１】従来の焼結体の他の例を示す２段ギヤの断面
図である。

【符号の説明】

１ ボス付ヘリカルギヤ（成形体） ２ ボス部（第１の筒状部） ３ ギヤ部（第２の筒状部） ５ 斜歯部 31 ダイ 32 コアロッド 33 下パンチ 34 上第１パンチ 35 上第２パンチ 81 テーパー面（上面） 86 下第１パンチ 87 下第２パンチ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の筒状部とこの第１の筒状部よりも
   外径が大きい第２の筒状部とが同軸的に並ぶとともにこ
   の第２の筒状部の外周面に斜歯部を有する成形体の粉末
   成形方法であって、前記第２の筒状部の外周面を形成す
   るダイと、前記両筒状部の内周面を形成するコアロッド
   と、前記第２の筒状部の端面を形成する下パンチと、前
   記両筒状部の外周面間の段差面および第１の筒状部の外
   周面を形成する上第１パンチと、前記第１の筒状部の端
   面を形成する上第２パンチとを備えた金型を用い、前記
   ダイとこのダイ内に位置した前記コアロッドとこれらダ
   イおよびコアロッド間に下方から嵌合された前記下パン
   チとの間に原料粉末を充填した後、ダイに対し前記上第
   １パンチおよび上第２パンチを下降させるとともにコア
   ロッドを上昇させて上第１パンチをダイの上面に当接さ
   せるとともにコアロッドを上第２パンチ内に嵌合し、さ
   らに下パンチに対しダイおよび上第１パンチを一体的に
   下降させるとともにこの上第１パンチに対し上第２パン
   チを下降させて原料粉末を圧縮し、ついで上第２パンチ
   に対し上第１パンチを上昇させ下パンチに対し上第１パ
   ンチおよび上第２パンチを上昇させるとともにダイおよ
   びコアロッドを下降させて成形体を抜き出すことを特徴
   とする粉末成形方法。
2. 【請求項２】 コアロッドの上面をテーパー状にした金
   型を用い、原料粉末の充填時にはコアロッドの上面をダ
   イの上面よりも下方に位置させ、上第１パンチがダイの
   上面に当接してからこのダイに対しコアロッドを上昇さ
   せることを特徴とする請求項１記載の粉末成形方法。
3. 【請求項３】 下パンチを上第１パンチに対向する下第
   １パンチと上第２パンチに対向する下第２パンチとに分
   割した金型を用い、原料粉末の充填時には下第１パンチ
   の上面よりも下第２パンチの上面を下方に位置させ、上
   第１パンチがダイの上面に当接してから下第２パンチに
   対し下第１パンチを下降させてこれら下第２パンチおよ
   び下第１パンチの上面を同高に位置させることを特徴と
   する請求項１記載の粉末成形方法。