JPH0698449B2 - 捩じれ歯を有するギヤの鍛造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘリカルギヤ、スパイ
ラルベベルギヤ等、外周部に捩じれ歯を有するギヤを成
形する鍛造装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来におけるヘリカルギヤ、スパイラル
ベベルギヤ等は、素材を専用の歯切り盤により切削して
形成していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のものは、各
歯を切削して形成していたので、時間を要するとともに
精度が不安定になる欠点があった。これを解決するため
に、上下型を用いて鍛造により成形することが考えられ
るが、この場合一方の型を他方の型に向けて加圧しなが
ら回転させる必要がある。しかしながら、鍛造による成
形は、型の加圧力が頗る大きいため、一方の型を他方の
型に向けて加圧しながら回転させることは難しく、未だ
実現されていない。本発明は、上記一方の型に大きな加
圧力が加わってもこれを円滑に回転させることができる
鍛造装置を得ることを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、以下の如く構成したものである。即ち、
支持台にダイスを回転可能に設け、軸心部に捩じれ成形
歯が形成された金型を前記ダイスの軸心部に設け、上方
からダイスに対して接離方向に往復動する加圧体に金型
に向かって突出するパンチと該パンチの上部外周を囲繞
する円筒状のパンチホルダとを設け、パンチホルダの外
周にリード溝を形成し、前記ダイスの上部をパンチホル
ダの外周に回転可能に嵌合させ、該ダイスの上部に該ダ
イスの回転軸心と直交して回転する回転軸を設けるとと
もに、該回転軸に前記リード溝に嵌合するローラを固定
し、回転軸を回転させるモータを設ける構成にしたもの
である。前記金型とダイスとの嵌合面は上方に向かって
拡開するテーパ面とし、金型の上端部に当接する加圧ス
リーブを設け、前記加圧体の下降終期時に該加圧体によ
り前記加圧スリーブを下方に押圧する構成にすることが
好ましい。

【０００５】

【作用】本発明は上記構成にしたので、金型とパンチと
の間に素材を介在させ、モータを起動させてローラを所
定方向に回転させる。次いで加圧体を介してパンチおよ
びパンチホルダを下降させると、パンチが上記素材を金
型に向けて移動させ、同時にパンチホルダのリード溝の
加圧体側の斜面、つまり上側の斜面がローラに接触し、
該ローラによってダイスつまり金型が上記素材に対して
相対回転され、これにより、上記素材はパンチによって
金型内に押し込まれつつ、該金型によって外周面に捩じ
れ歯が形成される。そして、加圧体の下降終期時に該加
圧体が加圧スリーブを介して上記金型をダイスに対して
下方に相対移動させ、該金型がテーパ面によって縮小さ
れ、その捩じれ成形歯が素材の外周部を半径方向に圧縮
し、該素材の外周部に形成された捩じれ歯の金型への密
着度を高めることになる。

【０００６】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基いて説明す
る。図において、図１は本発明の実施例を示す断面図、
図２はパンチホルダに形成したリード溝部の展開側面図
である。図１において、１は支持台であり、ベース２の
上部に受圧板３を固定し、この受圧板３の上部に係止板
４を固定する。上記係止板４の軸心部にガイド筒５を上
方に突出させて圧入固定し、このガイド筒５内に円板状
に形成した多数の平軸受６を上下に積み重ねて収容す
る。また上記係止板４の外周部に位置決めピン７を嵌合
させ、コイルばね８により上方に突出付勢する。上記各
平軸受６はその上下面に多数のオイル溝を同心状に形成
し、これら各オイル溝に所定のオイルを充填して互いに
積み重ねる。

【０００７】上記係止板４の上部にダイス１０を載置す
る。このダイス１０は円筒状に形成したダイス主体１１
の下部に円筒状の第１締め金１２、第２締め金１３を順
次嵌合固定してなり、第１締め金１２はダイス主体１１
の内周に下方に向かって縮小するテーパ面を介して嵌合
させるとともに、両者の嵌合部にキーを打ち込んで相対
回転不能にし、ダイス主体１１の内周にねじ嵌合させた
第１リングナット１４により下方に締付け固定する。こ
の第１リングナット１４は締付け作動させた後、止めボ
ルト１５により緩み止め固定する。上記第１締め金１２
はその下端内周に形成した環状の凹部を係止板４の内周
に圧入固定したガイド筒５の上端に回転可能に嵌合させ
る。また上記第２締め金１３は上記第１締め金１２の内
周に圧入固定し、該第１締め金１２の内周に第２リング
ナット１６をねじ嵌合させ、この第２リングナット１６
の内周端により金型２０の上方への移動を阻止する。上
記第２締め金１３は第１締め金１２よりも若干下方に突
出させ、その下端をスペーサ１７を介して上記平軸受６
の上面に載置する。また上記ダイス主体１１はその下部
外周にフランジ１１ａを形成し、このフランジ１１ａを
係止板４にねじ嵌合させた係止リング１８によりボール
１９を介して締め付ける。

【０００８】上記第２締め金１３の内周に円筒状の金型
２０を嵌合させる。この金型２０はヘルカルギヤを成形
するためのものであり、内周部にギヤ歯、つまり捩じれ
成形歯２１を有する。また上記第２締め金１３と金型２
０との嵌合面は上方に向かって拡開するテーパ面２２と
する。上記金型２０内下部を前述した平軸受６の軸心部
に嵌合したノックアウト２３により閉塞する。このノッ
クアウト２３は軸部２４と筒部２５とを互いに嵌合固定
させてなり、軸部２４および筒部２５の下端を受圧板３
に当接させ、筒部２５は軸部２４よりも上方に突出させ
るとともに、その外周部に金型２０の捩じれ成形歯２１
とねじ嵌合するねじ２５ａを形成し、このねじ２５ａを
金型２０の捩じれ成形歯２１の下部にねじ嵌合させる。
上記ノックアウト２３は、受圧板３の軸心部に設けたエ
ジェクタピン２６により上方に押圧された際に、回転し
つつ上方に移動して金型２０内の成形品Ｗ１を上方に押
し出す。

【０００９】前述したダイス１０の上方に、ラム（図示
省略）によって上下動される加圧体３０を配置し、該加
圧体３０の下面に円筒状のパンチホルダ３１を懸垂固定
する。このパンチホルダ３１内の下部に外保持筒３２、
内保持筒３３を下動不能に嵌合固定し、内保持筒３３内
にパンチ３４を下動不能にテーパ嵌合させ、これら外保
持筒３２、内保持筒３３およびパンチ３４をパンチホル
ダ３１内の上部に嵌合したスペーサ３５により上動不能
にする。上記パンチ３４は筒パンチ３４ａと軸パンチ３
４ｂとを下動不能にテーパ嵌合させるとともに、軸パン
チ３４ｂを筒パンチ３４ａよりも下方に突出させる。ま
た上記内保持筒３３は外保持筒３２よりも短くして外保
持筒３２と筒パンチ３４ａとの間に隙間を形成し、この
隙間に加圧スリーブ３６を摺動可能に嵌合させ、コイル
ばね３７により下方に押圧付勢する。

【００１０】上記パンチホルダ３１の外周に、図１およ
び図２に示すように、リード溝４０を形成する。このリ
ード溝４０は前述した金型２０の捩じれ成形歯２１方
向、つまり右方に向かって下り傾斜させるとともに、そ
のピッチは上記捩じれ成形歯２１のピッチに対応させ
る。また前述したダイス主体１１の上部を上記パンチホ
ルダ３１の外周に回転可能に嵌合させ、該ダイス主体１
１の上部に油圧モータ４１を取り付ける。この油圧モー
タ４１はその出力軸４１ａの回転軸心を上記ダイス主体
１１の回転軸心と直交させ、該出力軸４１ａに回転軸４
２を固定する。この回転軸４２はその基部をダイス主体
１１に設けた円筒コロ軸受４３、および右端に右方に向
かって拡開するテーパ部を有する円筒軸受４４により回
転自在に支持する。また上記該回転軸４２の先端部（右
端部）に小径のローラ４２ａを一体に形成し、このロー
ラ４２ａを前述したリード溝４０に嵌合させる。上記油
圧モータ４１は、図２に示すように右回転するようにな
っている。なお、図１中、４５は回転軸４２の軸方向
（左右方向）の移動を阻止する止めボルトであり、ダイ
ス主体１１にねじ込み、その下端を上記回転軸４２の外
周に形成した環状の溝（符号省略）に摺動可能に嵌合さ
せる。

【００１１】次に上記実施例の作動態様について説明す
る。まず、円筒状の素材Ｗの下端部を金型２０の上端部
に嵌合させる。この状態で油圧モータ４１を起動させて
ローラ４２ａを回転させ、次いでラムにより加圧体３０
を下降させる。さすれば、パンチ３４が下降して上記素
材Ｗを金型２０内に押し込む。また上記パンチ３４と共
にパンチホルダ３１が下降し、ローラ４２ａの上端４２
ａ−１がリード溝４０の上リード面４０ａに接触し、ダ
イス１０つまり金型２０が図２において左方に回転され
ることになる。これにより、上記素材Ｗは金型２０内に
押し込まれつつ、該金型２０によってその外周部に捩じ
れ歯が形成され、ヘリカルギヤ、即ち成形品Ｗ１が成形
されることになる。

【００１２】この場合、パンチ３４の下降終期時に内保
持筒３３が加圧スリーブ３６を下方に押圧し、上記金型
２０をダイス１０つまり第２締め金１３に対して下方に
相対移動させ、テーパ面２２によって金型２０を小径に
縮小させる。従って上記成形品Ｗ１は、成形の終期時に
その上下端および内周が筒パンチ３４ａ、ノックアウト
２３の筒部２５および軸パンチ３４ｂにより囲繞された
状態で金型２０により軸心方向に加圧され、外周部に形
成される捩じれ歯の金型への密着度が高くなり、該捩じ
れ歯が高精度に形成されることになる。また、回転軸４
２はローラ４２ａ側が円筒軸受４４によりダイス主体１
１に支持されているので、大きな荷重に耐えることにな
る。また、ダイス１０は表面に環状のオイル溝を有する
多数の平軸受６により受圧板３に支持されているので、
大きな面圧が発生しても、その摩擦抵抗が少なくなり、
ダイス１０はローラ４２ａによって円滑に回転されるこ
とになる。

【００１３】また、離型時において、ノックアウト２３
がエジェクタピン２６によって上方に押圧されると、該
ノックアウト２３は金型２０の捩じれ成形歯２１によっ
て成形品Ｗ１と同期して回転しつつ上方に移動し、成形
品Ｗ１を円滑に離型させることになる。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかな如く、本発明
は、支持台に金型を支持するダイスを回転可能に設け、
このダイスにモータによって回転されるローラを設け、
このローラをパンチとともに上下動するパンチホルダの
外周に形成したリード溝に嵌合させ、パンチの下降時に
上記ローラで補助しながらダイスを回転させるようにし
たので、軸方向に大きな荷重が加わるダイスを円滑に回
転させることができ、捩じれ歯を有するギヤを容易に鍛
造することができる。従って本発明は、強度のあるしか
も品質の安定した捩じれ歯を有するギヤを短時間で成形
することができる効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の実施例を示す断面図である。

【図２】パンチホルダに形成したリード溝部の展開側面
図である。

【符号の説明】

１ 支持台 ２ ベース ３ 受圧板 ４ 係止板 ５ ガイド筒 ６ 平軸受 ７ 位置決めピン ８ ばね １０ ダイス １１ ダイス主体 １１ａ フランジ １２ 第１締め金 １３ 第２締め金 １４ 第１リングナット １５ 止めボルト １６ 第２リングナット １７ スペーサ １８ 係止リング １９ ボール ２０ 金型 ２１ 捩じれ成形歯 ２２ テーパ面 ２３ ノックアウト ２４ 軸部 ２５ 筒部 ２５ａ ねじ部 ２６ エジェクタピン ３０ 加圧体 ３１ パンチホルダ ３２ 外保持筒 ３３ 内保持筒 ３４ パンチ ３４ａ 筒パンチ ３４ｂ 軸パンチ ３５ スペーサ ３６ 加圧スリーブ ３７ コイルばね ４０ リード溝 ４０ａ 上リード面 ４１ 油圧モータ ４２ 回転軸 ４３ 円筒コロ軸受 ４４ 円筒軸受 ４５ 止めボルト Ｗ 素材 Ｗ１ 成形品

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 支持台にダイスを回転可能に設け、軸心
   部に捩じれ成形歯が形成された金型を前記ダイスの軸心
   部に設け、上方からダイスに対して接離方向に往復動す
   る加圧体に金型に向かって突出するパンチと該パンチの
   上部外周を囲繞する円筒状のパンチホルダとを設け、パ
   ンチホルダの外周にリード溝を形成し、前記ダイスの上
   部をパンチホルダの外周に回転可能に嵌合させ、該ダイ
   スの上部に該ダイスの回転軸心と直交して回転する回転
   軸を設けるとともに、該回転軸に前記リード溝に嵌合す
   るローラを固定し、回転軸を回転させるモータを設けた
   ことを特徴とする捩じれ歯を有するギヤの鍛造装置。
2. 【請求項２】 前記金型とダイスとの嵌合面は上方に向
   かって拡開するテーパ面とし、金型の上端部に当接する
   加圧スリーブを設け、前記加圧体の下降終期時に該加圧
   体により前記加圧スリーブを下方に押圧したことを特徴
   とする請求項１記載の捩じれ歯を有するギヤの鍛造装
   置。