JPH0566217B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は平歯車を冷間にプレス成形する製造方
法に関する。

「従来の技術」 従来、平歯車をプレス成形により製造する場合
には熱間鍛造により製造される場合が多いが、プ
レス成形される素材の温度を厳密に管理しないと
精度の高い平歯車を製造することができないとい
う問題があつた。また、鍛造によつて平歯車が製
造される場合には、パンチの圧力により素材の外
径を張出させ成形金型の歯形に合わせるように成
形されるが、高い圧力が加えられるパンチの外径
が短期間のうちに細くなり、精度の高い歯車を長
期に渡つて製造することができなかつた。このた
め、平歯車を冷間にてプレス成形することも行わ
れたが、押出し成形方向の前端においていわゆる
ひけを生じ、歯車前端の外形が小さく、後端にお
いて外径が大きくなる傾向があり、また後端にお
いてプレス抜きだれが生じ、かつ歯形にクラツク
が生じ易かつた。なお、特公昭58−47929号公報
には、粗成形型による押し成形と仕上げ型による
張出し成形とを組合せる発明が開示されている
が、大形なプレス機械を必要とするうえ、パンチ
の寿命に制限がある。また、精密打抜きプレス機
械を用いる方法は、高価な特殊のプレス機械が必
要であり、かつ歯車の前後に若干のひけが生じ
た。

「発明が解決しようとする問題点」 本発明は上記の問題を解決するためになされた
ものであり、特別に高価なプレス機械を用いるこ
となく、精度が高い平歯車を、１工程で製造する
方法を提供することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 上記目的のため、本発明によれば、あらかじめ
打抜かれた素材を、上下の入口に面取り部を持つ
雌ダイスの内孔に通されたカウンター上に乗せ、
前記カウンターがカウンタープレートから浮上る
ように下方から圧力を加えた状態で、パンチによ
り素材を雌ダイス内に加圧し、その素材を雌ダイ
スを通過して下降させることにより一次製品を成
形したのち、その一次成形品を雌ダイスの下方か
らカウンターにより加圧して雌ダイスをもう一度
通過させることを特徴とする平歯車の製造方法が
提供される。

「作用」 上記構成によれば、パンチによる下方への加圧
に伴い素材の前端がやや細く後端がやや太いテー
パ状をなした一次製品が得られ、カウンターによ
る上方への加圧に伴つて、テーパ取りがなされ、
パンチ及びカウンターの一往復による１工程で、
素材の厚み全体に渡つて精度良く成形された歯車
を持つ平歯車が製造される。

「実施例」 次に、本発明の製造方法をその方法により平歯
車を製造するための装置の実施例について説明す
る。

第１図に示されるように、パンチ１には下部外
周に歯形１Ａが形成されている。また、カウンタ
ープレート６の上に受板７を介して載置された雌
ダイス２の内周には所要のモジユール形状を持つ
歯形２Ａが形成されている。雌ダイス２には素材
４を受けるためのカウンター３が通されており、
そのカウンター３の下面とカウンタープレート６
の上面の間には、隙間Ｓが形成されるようにカウ
ンター３の長さが決められている。本実施例で
は、カウンター３の外周には歯形１１が刻設され
ている。隙間Ｓの長さは、カウンター３が下降端
に達した場合にも、カウンタープレート６に接触
しない値に設定されている。カウンター３の下面
にはエジエクターピン５が当接されており、その
エジエクターピン５の下部には２段切替が可能な
ガス圧または油圧シリンダーによる圧力装置８が
設けられている。エジエクターピン５は、圧力装
置８によつて上方に向かう左程に大きくない約２
〜5tの圧力を常時掛けられており、後述のごとく
一次製品４０となつた素材４をカウンター３によ
り雌ダイス２内に加圧する場合には５〜10倍の大
きな力を圧力装置８から加えることが可能であ
る。なお、雌ダイス２の外周には補強リング９が
焼嵌めされている。本実施例に用いられるプレス
機械は通常のものであり、ただ圧力装置８を備え
るように改造されている。

雌ダイス２の上方の入口には歯形成形時に大き
な力が掛かるため雌ダイス２またはパンチ１が破
壊され易いので、雌ダイス２の入口における摩擦
抵抗を著しく落すため、第２図に示されるよう
に、角度40°〜100°の面取り部１０を全周均等に
取り、かつ微小な直径の曲面により面取り部１０
を雌ダイス２の垂直面および水平面と結ぶことが
肝要である。面取り部１０の角度は素材４の厚さ
などによつて異なるために、適当な角度は40°〜
100°の範囲内において実験により探り出される。
又、圧力の集中を防ぐために、面取り部１０およ
び曲面は特別に鏡面にすることが好ましい。雌ダ
イス２の下方入口には、角度90°〜150°の面取り
部１２が設けられている。

「作動」 上記構成において、本実施例の方法により平歯
車を製造するためには、別途の工程により精密に
プレス打抜きされた素材４を用意する。本実施例
では、素材４の中心には軸孔４Ａが穿設されてい
る。まず、素材４をカウンター３の上に乗せる。
素材４の位置決めは、カウンター３の凸部３Ａに
素材４の軸孔４Ａを合せることによつて行われ
る。上型が下降すると、素材４は下降するパンチ
１と、圧力装置８により上方に圧力を加えられた
カウンター３の間において上、下の圧力を受けた
まま、パンチ１による上からの大きな圧力によつ
て押され、パンチ１の上からの圧力がカウンター
３の上方への圧力より勝つているために、若干の
打抜かすを生じながら雌ダイス２の中に入つて行
く。この時、雌ダイス２の入口には大きな力が加
えられようとするが、前述の第２図に示されるよ
うに雌ダイス２の入口には曲面で結ばれた面取り
部１０が設けられているため、比較的に小さな摩
擦抵抗でもつて素材４は面取り部１０を通過す
る。素材４が雌ダイス２の面取り部１０を通過し
て、雌ダイス２内に全体的に押し込まれ、更に素
材４が雌ダイス２を通過するようにパンチ１を下
降させる。パンチ１の下降の速度は比較的に遅く
した方が歯形の形成に好適である。パンチ１が下
降端に達した時、そのパンチ１の力でカウンター
３の下面がカウンタープレート６の上面に接触す
ると、パンチ１に余分な圧力を与えることとなり
パンチ１が破損し易いので、その破損を防止する
ため前述の隙間Ｓが設定されており、カウンター
３がカウンタープレート６に接触することは無
い。下降端に到達した後、パンチ１は上昇に向
う。

上記に述べたパンチ１の加圧によつて歯形が形
成された一次製品４０は、第３図に示されるよう
な若干の抜きテーパが付いており、またスプリン
グバツクにより５％程度も外径が膨張するので、
精度の高い平歯車を作り難い。そのため、２段切
替が可能な圧力装置８を高い圧力側に切替えるこ
とにより、一次製品４０をカウンター３の上に乗
せたまま、以上の往復工程と逆にパンチ１とカウ
ンター３により上下に圧力を加えた状態でカウン
ター３の大きな圧力によつて一次製品４０を雌ダ
イス２内に加圧し、かつ雌ダイス２を上方へ通過
させることにより抜きテーパを無くすための復動
工程が行われる。この復動工程に際しては、雌ダ
イス２の下方入口における面取り部１２の緩い斜
面が有効に働き、抜きテーパの付いた一次製品４
０がカウンター３によつて円滑に雌ダイス２内に
押込まれ、若干のばり取り作業を経て、パンチ１
おびカウンター３の往復の１工程で第４図に示さ
れるように抜きテーパが全く取られた高精度の平
歯車５０が製造される。

「数値的性能例」 第４図における外径Ｄが30mm、内径ｄが６mm、
厚さｔが６mmの平歯車を上記方法により製造した
ところ、JIS（日本工業規格）４級合格の高精度な
平歯車を製造することができた。自動車用変速機
に用いられる歯車であつても、JIS、６〜７級の
歯車が実用されているので驚くべき高精度の平歯
車が製造されたというべきである。

「効果」 以上述べたように、本発明の方法は上記の構成
を有するから、特別に高価なプレス機械を用いる
ことなく非常に精度が高い平歯車を、パンチおよ
びカウンターの一往復による１工程で、製造する
ことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法により平歯車を製造するた
めの装置の実施例を示す断面図、第２図は雌ダイ
スを拡大して示す断面図、第３図は往復工程を終
了し復動工程に移る前の一次製品と雌ダイスを示
す断面図、第４図は製造された平歯車を示す断面
図である。 １……パンチ、２……雌ダイス、３……カウン
ター、４……素材、５……エジエクターピン、６
……カウンタープレート、８……圧力装置、１
０，１２……面取り部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平歯車を冷間にてプレス成形する製造方法に
   おいて、あらかじめ打抜かれた素材を、上下の入
   口に面取り部を持つ雌ダイスの内孔に通されたカ
   ウンター上に乗せ、前記カウンターがカウンター
   プレートから浮上るように下方から圧力を加えた
   状態で、パンチにより素材を雌ダイス内に加圧
   し、その素材を雌ダイスを通過して下降させるこ
   とにより一次製品を成形したのち、その一次製品
   を雌ダイスの下方からカウンターにより加圧して
   雌ダイスをもう一度通過させることを特徴とする
   平歯車の製造方法。