JPH07188709A - 内外面に異形部を有する粉末成形体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】粉末成形体の内外面の境界部における剪断の発
生を抑制して、該剪断による粉末成形体の強度低下を抑
制しつつ、内外面に歯部等の異形部を有する粉末成形体
を製造する。 【構成】ダイ２を回転不能とし、かつ、コア３を回転可
能とした状態で、上外パンチ４及び上内パンチ５を下降
させ、下外パンチ６及び下内パンチ７とで圧粉して粉末
成形体を成形する。このとき、ダイ２は回転せずに下降
し、ダイ２の歯部形成部２０ａと下外パンチ６の螺合部
６ａが螺合することにより、下外パンチ６が回転する。
粉末成形体の外面においては、粉末を回転させようとす
るダイ２からの摺動抵抗が粉末に及ばないので、粉末成
形体の内外面の中間付近で剪断が発生することを抑制で
きる。脱型する際には、ダイ２及びコア３を回転させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内外面に歯部等の異形
部が形成された粉末成形体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にヘリカルギヤを製造する場合に
は、切削加工あるいは研削加工を最大限に省略し、なお
かつ製造工程をできるだけ少なくして費用を低減させる
目的から、最近では粉末冶金法によって製造されること
が多い。この粉末冶金法は、粉末を圧縮して粉末成形体
を成形する工程と、粉末成形体を焼結する工程と、焼結
体にサイジング等の後処理を施す工程とからなる。

【０００３】例えば、中心に貫通した軸孔を有し、外面
に所定の角度で傾斜した歯部が形成されたヘリカルギヤ
形状の粉末成形体を成形する場合、所定の歯部形成部が
形成された貫通孔を有するダイ及び該貫通孔内に配設さ
れたコア間に原料粉末を充填し、上パンチ及び下パンチ
をダイの貫通孔内に挿入せしめて、ダイ及びコア間に充
填された粉末を上パンチ及び下パンチにより圧粉して粉
末成形体を形成する方法が従来より知られている（特開
昭６２−１８０１号公報）。このように外面に歯部が形
成されたヘリカルギヤ形状の粉末成形体を成形する場
合、圧粉工程時にダイ又はパンチのいずれか一方を回転
させながらパンチをダイの貫通孔内に挿入せしめる必要
がある。また、粉末成形体を脱型する際にも、ダイ又は
パンチのいずれか一方を回転させる必要がある。

【０００４】ここで、外面及び内面の双方に歯部が形成
されたヘリカルギヤ形状の粉末成形体を成形する場合、
パンチ回転方式の型構成にすると、脱型工程時に、粉末
成形体を回転させてダイの貫通孔から抜き出そうとして
も、粉末成形体の内外面に形成された歯部とダイ、コア
の歯部形成部とが干渉してしまうため、粉末成形体を回
転させてダイの貫通孔内から抜き出すことができない。
このため、内外面に歯部を有する粉末成形体を成形する
場合は、図１０に示すようなダイ・コア回転方式の型構
成にする必要がある。

【０００５】このダイ・コア回転方式の型構成では、ダ
イ９０の貫通孔９０ａ及びコア９１の外面の所定位置に
はそれぞれ所定の歯部形成部９０ｂ及び９１ａと螺合部
９１ｃが設けられるとともに、下パンチ９２の外面及び
内面にはそれぞれダイ９０の歯部形成部９０ｂ及びコア
９１の螺合部９１ｃと螺合可能な螺合部９２ａ及び９２
ｂが設けられている。上内パンチ９３の内面には、コア
９１の歯部形成部９１ａと螺合可能な螺合部９３ａが設
けられている。また、ダイ９０及びコア９１は、それぞ
れベアリング９０ｃ及び９１ｂを介して図示しないダイ
プレート及びコアプレートに回転可能に支持されてい
る。

【０００６】圧粉工程時には、ダイ９０、コア９１及び
下パンチ９２により形成されたキャビティ内に原料粉末
を充填した後、上内パンチ９３及び上外パンチ９４を支
持する図示しない上パンチホルダーを下降させることに
より、上内パンチ９３及び上外パンチ９４と下パンチ９
２とで粉末を圧縮する。この時、ダイ９０及びコア９１
が回転しながら下降する。すなわち、ダイ９０の歯部形
成部９０ｂと下パンチ９２の螺合部９２ａとの螺合によ
り、ダイ９０は回転しながら下降する。また、コア９１
の螺合部９１ｃと下パンチ９２の螺合部９２ｂとの螺合
により、コア９１は回転しながら下降する。そして、固
定された下パンチ９２とダイ９０の貫通孔９０ａ内に挿
入された上内パンチ９３及び上外パンチ９４との間で粉
末が圧縮されて粉末成形体が成形される。この粉末成形
体をダイ９０の貫通孔９０ａから抜き出すには、ダイ９
０及びコア９１をそれぞれ回転させながら下降させるこ
とにより、粉末成形体自身を回転させずに脱型すること
ができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
ダイ・コア回転方式の型構成の場合、圧粉工程時に、キ
ャビティ内に充填された粉末は、粉末成形体の内外面付
近において、ダイ９０及びコア９１の歯部形成部９０ｂ
及び９１ａとの摺動抵抗により該歯部形成部９０ｂ及び
９１ａのリードに沿って回転しながら成形される。この
粉末が回転されるねじれ量は、固定された下パンチ９２
を基準とすると、下パンチ９２から離れる程大きくな
る。そして、歯部のねじれ角が大きな場合や軸方向寸法
が大きな場合は、それに応じてねじれ量も大きくなる。

【０００８】ここで、粉末成形体の内外面に形成される
歯部のねじれの方向が逆の場合、図１１に示すように、
粉末の回転のねじれ方向も逆となるため、その境界での
剪断力により粉末成形体の強度が低下したり、割れが発
生したりするという問題がある。この問題は、内外面に
形成される歯部のねじれの方向が同一であっても、その
ねじれの量に大きなずれがあると同様に発生する。

【０００９】なお、パンチ回転方式の型構成とすれば、
ダイ９０及びコア９１の歯部形成部９０ｂ及び９１ａと
粉末との摺動抵抗がないので上記問題は発生しないが、
上述したように、パンチ回転方式では内外面に歯部を有
する粉末成形体を脱型することができない。本発明は上
記実情に鑑みてなされたものであり、粉末成形体の内外
面の境界部における剪断の発生を抑制して、該剪断によ
る粉末成形体の強度低下を抑制しつつ、内外面に歯部等
の異形部を有する粉末成形体を製造することのできる製
造方法を提供することを解決すべき技術課題とするもの
である。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する請求
項１記載の内外面に異形部を有する粉末成形体の製造方
法は、貫通孔を有するダイ及び該貫通孔内に配設された
コアの少なくともいずれか一方を回転不能とし、かつ、
上パンチ及び下パンチの少なくともいずれか一方を回転
させながら該ダイの貫通孔内に挿入せしめて、該ダイ及
びコア間に充填された粉末を該上パンチ及び下パンチに
より圧粉して内外面に異形部を有する粉末成形体を成形
する圧粉工程と、上記ダイ及び上記コアを回転させて上
記粉末成形体を脱型する脱型工程とからなることを特徴
とするものである。

【００１１】また、上記課題を解決する請求項２記載の
内外面に異形部を有する粉末成形体の製造方法は、貫通
孔を有するダイ及び該貫通孔内に配設されたコア間に充
填された粉末を上パンチ及び下パンチにより圧粉して粉
末成形体を成形する内外面に異形部を有する粉末成形体
の製造方法において、上記粉末成形体の内外面の間に凹
部が設けられるように上記ダイ及びコア間に凸型を配し
つつ成形することを特徴とするものである。

【００１２】内外面に異形部を有する粉末成形体として
は、内面及び外面の双方に歯部が形成されたもの、外面
に歯部が形成され内面にスプライン等の断面円形でない
異形部が形成されたものなどを挙げることができる。ま
た、内面及び外面に形成された歯部は、そのねじれ方向
が逆のものや、ねじれ方向が同一であるがそのねじれ角
にずれがあるものである。

【００１３】

【作用】請求項１記載の内外面に異形部を有する粉末成
形体の製造方法では、圧粉工程時において、ダイ及びコ
アの少なくともいずれか一方を回転不能とし、かつ、上
パンチ及び下パンチの少なくともいずれか一方を回転さ
せながら該ダイの貫通孔内に挿入せしめて、該ダイ及び
コア間に充填された粉末を該上パンチ及び下パンチによ
り圧粉して内外面に異形部を有する粉末成形体を成形す
る。このように、ダイ及びコアのいずれか一方を回転さ
せずに粉末成形体を成形するため、ダイ及びコアのいず
れか一方からは粉末が摺動抵抗を受けない。例えば、ダ
イを回転不能とした場合、粉末成形体の外面において、
粉末を回転させようとするダイからの摺動抵抗が粉末に
及ばないので、粉末成形体の内外面の中間付近で剪断が
発生することを抑制できる。

【００１４】また、請求項２記載の内外面に異形部を有
する粉末成形体の製造方法では、粉末成形体の内外面の
間に凹部が設けられるようにダイ及びコア間に凸型を配
しつつ成形するので、ダイ及びコアから粉末が摺動抵抗
を受けることにより粉末成形体の内外面において粉末が
回転してねじれても、上記凹部によりお互いのねじれの
影響が遮断される。このため、粉末成形体の内外面の中
間付近で剪断が発生することを抑制できる。

【００１５】

【実施例】以下、実施例により具体的に説明する。 （第１実施例）本実施例は、外面の軸方向一端側（図１
の下端側、以下同様）に所定の角度で傾斜した多数の歯
部１０が形成されるとともに、内面の軸方向他端側（図
１の上端側、以下同様）に所定の角度で歯部１０とは逆
方向に傾斜した多数の歯部１１が形成されたヘリカルギ
ヤ形状の粉末成形体１を製造するものである。

【００１６】図１から図３に示す本実施例に用いる成形
装置は、ダイ２と、コア３と、上外パンチ４と、上内パ
ンチ５と、下外パンチ６、下内パンチ７とから主に構成
されている。なお、ダイ２、上外パンチ４、上内パンチ
５、下外パンチ６及び下内パンチ７は略円筒形状をな
し、コア３は略円柱形状をなしている。また、これらの
ダイ２、コア３、上外パンチ４、上内パンチ５、下外パ
ンチ６及び下内パンチ７は、それぞれの中心軸が一致す
るように配置されている。

【００１７】ダイ２は、断面形状をヘリカルギヤの断面
形状に対応させた貫通孔２０が形成され、この貫通孔２
０には軸方向一端側に上記歯部１０に対応した形状の歯
部形成部２０ａが軸方向他端側に平坦部２０ｂを残して
形成されている。このダイ２は、駆動装置（図示せず）
により上下動可能に支持されたダイプレート（図示せ
ず）に第１ベアリング８１を介して回転可能に取り付け
られている。そして、ダイ２及びダイプレートには、両
者を連結する着脱可能な第１固定ピン２１が取り付けら
れている。この第１固定ピン２１がダイ２及びダイプレ
ートに挿着された状態ではダイプレートに対するダイ２
の回転が規制され、第１固定ピン２１がダイ２及びダイ
プレートから抜脱された状態ではダイプレートに対して
ダイ２が回転可能とされる。

【００１８】コア３は、ヘリカルギヤの中心孔及びヘリ
カルギヤの内面に歯部１１を形成するためのもので、そ
の軸方向他端側の外周面に上記歯部１１に対応した形状
の歯部形成部３ａが設けられるとともに、軸方向一端側
の外周面に螺合部３ｂが設けられている。このコア３
は、駆動装置（図示せず）により上下動可能に支持され
たコアプレート（図示せず）に第２ベアリング８２を介
して回転可能に取り付けられている。

【００１９】上外パンチ４は、上下動可能に支持された
上パンチホルダー（図示せず）の下面に固定されてい
る。上外パンチ４はその内面に中央孔４０を有するとと
もに、その軸方向一端側は外面形状が上記ダイ２の貫通
孔２０の平坦部２０ｂの内面形状と同一形状とされて該
貫通孔２０の平坦部２０ｂ内に摺動しつつ挿入可能とさ
れている。

【００２０】上内パンチ５は、上記上パンチホルダーの
下面に第３ベアリング８３を介して回転可能に取り付け
られている。この上内パンチ５は上外パンチ４の中央孔
４０内に挿通され、上内パンチ５と上外パンチ４とは相
対回転可能とされている。上内パンチ５の内面に設けら
れた中央孔５０の軸方向一端側には、コア３の歯部形成
部３ａと螺合可能な螺合部５０ａが設けられており、こ
の中央孔５０内にコア３が螺合しつつ挿入可能とされて
いる。

【００２１】下外パンチ６は、図示しない下パンチホル
ダーに第４ベアリング８４を介して回転可能に取り付け
られている。下外パンチ６は、内面に中央孔６０を有す
るとともに、外面に上記ダイ２の貫通孔２０の歯部形成
部２０ａと螺合可能な螺合部６ａが設けられており、ダ
イ２の貫通孔２０内に螺合しつつ挿入可能とされてい
る。そして、下外パンチ６及び下パンチホルダーには、
両者を連結する着脱可能な第２固定ピン６１が取り付け
られている。この第２固定ピン６１が下外パンチ６及び
下パンチホルダーに挿着された状態では下パンチホルダ
ーに対する下外パンチ６の回転が規制され、第２固定ピ
ン６１が下外パンチ６及び下パンチホルダーから抜脱さ
れた状態では下パンチホルダーに対して下外パンチ６が
回転可能とされる。

【００２２】下内パンチ７は、上記下パンチホルダーに
固定されるとともに、下外パンチ６の中央孔６０内に挿
通され、下内パンチ７と下外パンチ６とは相対回転可能
とされている。下内パンチ７の内面には、コア３の螺合
部３ｂと螺合可能な螺合部７ａが設けられている。下内
パンチ７の内面に設けられた中央孔７０内にはコア３が
挿通され、下内パンチ７とコア３とは軸方向の相対移動
及び相対回転が可能とされている。

【００２３】以上の構成を有する成形装置を用いて粉末
成形体を成形するには、まず、ダイ２の貫通孔２０、コ
ア３、下外パンチ６及び下内パンチ７により形成された
キャビティ内に原料粉末を充填する。この際、第１固定
ピン２１はダイ２及びダイプレートに挿着されてダイプ
レートに対するダイ２の回転が規制され、かつ、第２固
定ピン６１は下外パンチ６及び下パンチホルダーから抜
脱して下パンチホルダーに対して下外パンチ６が回転可
能の状態とされている。そして、上外パンチ４及び上内
パンチ５が取り付けられた上パンチホルダーを駆動装置
により下降させることにより、上外パンチ４及び上内パ
ンチ５と下外パンチ６及び下内パンチ７とで粉末を圧縮
する。この時、上外パンチ４の軸方向一端側はダイ２の
貫通孔２０の平坦部２０ｂ内に摺動しつつ挿入される。
また、上内パンチ５の軸方向一端側は、その螺合部５０
ａがコア３の歯部形成部３ａに螺合しつつダイ２の貫通
孔２０内に挿入される。さらに上パンチホルダーを下降
させると、ダイ２が回転せずに下降し、またコア３は回
転しながら下降する。なお、ダイ２が回転せずに下降す
る際には、ダイ２の貫通孔２０の歯部形成部２０ａと下
外パンチ６の螺合部６ａとが螺合することにより下外パ
ンチ６が回転しつつダイ２が下降する。また、コア３
は、螺合部３ｂと下内パンチ７の螺合部７ａとの螺合に
より下外パンチ６とは逆方向に回転しながら下降する。

【００２４】このようにして、上外パンチ４及び上内パ
ンチ５と下外パンチ６及び下内パンチ７とで粉末を圧縮
して粉末成形体を形成した後は、第１固定ピン２１をダ
イ２及びダイプレートから抜脱してダイプレートに対し
てダイ２を回転可能とし、かつ、第２固定ピン６１を下
外パンチ６及び下パンチホルダーに挿着して下パンチホ
ルダーに対する下外パンチ６の回転が規制された状態と
する。そして、ダイ２が支持されたダイプレート及びコ
ア３が支持されたコアプレートを下降させる。この時、
ダイ２及びコア３はそれぞれ逆方向に回転しながら下降
する。そして、粉末成形体がダイ２及びコア３の外に表
出するまでダイプレート及びコアプレートを下降させた
後、粉末成形体を取り出す。

【００２５】本実施例では、圧粉工程時、粉末成形体の
外面においてはダイ２が回転することなく固定されて下
外パンチ６が回転し、粉末成形体の内面においてはコア
３が回転する。ここで、キャビティ内の粉末は、粉末成
形体の内外面においてそれぞれ圧縮されながらダイ２及
びコア３の歯部形成部２０ａ及び３ａのリードに沿って
逆方向に回転する。しかし、粉末成形体の外面において
は、ダイ２が回転せずに下外パンチ６が回転するため、
ダイ２から粉末を回転させようとする摺動抵抗が粉末に
及ぶことがなく、また下外パンチ６に近い程つまり軸方
向一端側に近い程粉末が回転する回転量が大きくなり、
下外パンチ６から遠い程この回転量が小さくなる。一
方、粉末成形体の内面においては、コア３が回転するた
め、下内パンチ７に近い程つまり軸方向一端側から遠い
程粉末が回転する回転量が大きくなり、下内パンチ７に
近い程この回転量が小さくなる。このため、軸方向他端
側において、粉末成形体の外面における粉末の回転の影
響が、粉末成形体の内面における粉末の回転に及ぶこと
がダイ２及びコア３双方回転する型構成と比べて少なく
なる。したがって、粉末成形体の内外面の中間付近で剪
断が発生することを抑制でき、該剪断による粉末成形体
の強度低下を抑制することが可能となる。

【００２６】（第２実施例）本実施例は、外面の軸方向
一端側に所定の角度で傾斜した多数の歯部１０が形成さ
れるとともに、内面の軸方向一端側に所定の角度で歯部
１０とは逆方向に傾斜した多数の歯部１１が形成された
ヘリカルギヤ形状の粉末成形体１を製造するものであ
る。

【００２７】図４に示す本実施例に係る成形装置につい
て、上記第１実施例に係る成形装置と異なる構成のみを
以下説明する。コア３は、その外周面に軸方向他端側に
所定長さの平坦部３ｂを残して上記歯部１１に対応した
形状の歯部形成部３ａが設けられている。そして、コア
３及びコア３を支持するコアプレートには、両者を連結
する着脱可能な第３固定ピン３１が取り付けられてい
る。この第３固定ピン３１がコア３及びコアプレートに
挿着された状態ではコアプレートに対するコア３の回転
が規制され、第３固定ピン３１がコア３及びコアプレー
トから抜脱された状態ではコアプレートに対してコア３
が回転可能とされる。

【００２８】上内パンチ５の内面に設けられた中央孔５
０の軸方向一端側には、螺合部が設けられておらず、こ
の中央孔５０内にコア３が摺動しつつ挿入可能とされて
いる。下外パンチ６は図示しない下パンチホルダーに固
定されている。また、下内パンチ７は、下パンチホルダ
ーに第５ベアリング８５を介して回転可能に取り付けら
れている。この下内パンチ７の中央孔７０の軸方向他端
側には、上記コア３の歯部形成部３ａと螺合可能な螺合
部７０ａが設けられている。そして、下内パンチ７及び
下パンチホルダーには、両者を連結する着脱可能な第４
固定ピン７１が取り付けられている。この第４固定ピン
７１が下内パンチ７及び下パンチホルダーに挿着された
状態では下パンチホルダーに対する下内パンチ７の回転
が規制され、第４固定ピン７１が下内パンチ７及び下パ
ンチホルダーから抜脱された状態では下パンチホルダー
に対して下内パンチ７が回転可能とされる。

【００２９】以上の構成を有する成形装置を用いて粉末
成形体を成形するには、まず、ダイ２の貫通孔２０、コ
ア３、下外パンチ６及び下内パンチ７により形成された
キャビティ内に原料粉末を充填する。この際、第１固定
ピン２１はダイ２及びダイプレートから抜脱してダイプ
レートに対してダイ２が回転可能の状態とされ、かつ、
第３固定ピン３１はコア３及びコアプレートに挿着され
てコアプレートに対するコア３の回転が規制され、か
つ、第４固定ピン７１は下内パンチ７及び下パンチホル
ダーから抜脱して下パンチホルダーに対して下内パンチ
７が回転可能の状態とされている。そして、上外パンチ
４及び上内パンチ５が取り付けられた上パンチホルダー
を駆動装置により下降させることにより、上外パンチ４
及び上内パンチ５と下外パンチ６及び下内パンチ７とで
粉末を圧縮する。この時、上外パンチ４及び上内パンチ
５の軸方向一端側はダイ２の貫通孔２０の平坦部２０ｂ
及びコア３の外面の平坦部３ｂに摺動しつつ挿入され
る。そして、ダイ２は、歯部形成部２０ａと下外パンチ
６の螺合部６ａとの螺合により、回転しながら下降す
る。コア３は、第３固定ピン３１により回転が規制され
ているので、回転せずに下降する。なお、コア３が回転
せずに下降する際には、コア３の歯部形成部３ａと下内
パンチ７の螺合部７０ａとが螺合することにより下内パ
ンチ７が回転しつつコア３が下降する。また、下内パン
チ７は、ダイ２とは逆方向に回転する。

【００３０】このようにして、上外パンチ４及び上内パ
ンチ５と下外パンチ６及び下内パンチ７とで粉末を圧縮
して粉末成形体を形成した後は、第３固定ピン３１をコ
ア３及びコアプレートから抜脱してコアプレートに対し
てコア３を回転可能とし、かつ、第４固定ピン７１を下
内パンチ７及び下パンチホルダーに挿着して下パンチホ
ルダーに対する下内パンチ７の回転が規制された状態と
する。そして、ダイ２が支持されたダイプレート及びコ
ア３が支持されたコアプレートを下降させる。この時、
ダイ２及びコア３はそれぞれ逆方向に回転しながら下降
する。そして、粉末成形体がダイ２及びコア３の外に表
出するまでダイプレート及びコアプレートを下降させた
後、粉末成形体を取り出す。

【００３１】本実施例では、圧粉工程時、粉末成形体の
外面においてはダイ２が回転して下外パンチ６が固定さ
れ、粉末成形体の内面においてはコア３が固定されて下
内パンチ７が回転する。その結果、粉末成形体の外面に
おいては、下外パンチ６から遠い程つまり軸方向他端側
に近い程粉末が回転する回転量が大きくなり、下外パン
チ６に近い程この回転量が小さくなる。一方、粉末成形
体の内面においては、コア３が回転しないためコア３か
ら粉末を回転させようとする摺動抵抗が粉末に及ぶこと
がなく、また下内パンチ６に近い程つまり軸方向一端側
に近い程粉末が回転する回転量が大きくなり、下外パン
チ６から遠い程この回転量が小さくなる。このため、軸
方向一端側において、粉末成形体の内面における粉末の
回転の影響が、粉末成形体の外面における粉末の回転に
及ぶことがダイ２及びコア３双方回転する型構成と比べ
て少なくなる。したがって、粉末成形体の内外面の中間
付近で剪断が発生することを抑制でき、該剪断による粉
末成形体の強度低下を抑制することが可能となる。

【００３２】（第３実施例）本実施例は、外面に所定の
角度で傾斜した多数の歯部１０が形成されるとともに、
内面に所定の角度で歯部１０とは逆方向に傾斜した多数
の歯部１１が形成されたヘリカルギヤ形状の粉末成形体
１を製造するものである。図５から図７に示す本実施例
に係る成形装置について、上記第１実施例に係る成形装
置と異なる構成のみを以下説明する。

【００３３】ダイ２の貫通孔２０には、軸方向全長にわ
たって上記歯部１０に対応した形状の歯部形成部２０ａ
が形成されている。このダイ２は、駆動装置（図示せ
ず）により上下動可能に支持されたダイプレート（図示
せず）に第１ベアリング８１を介して回転可能に取り付
けられており、ダイ２及びダイプレートには第１固定ピ
ンが取り付けられていない。

【００３４】コア３の外周面には、上記歯部１１に対応
した形状の歯部形成部３ａが設けられている。上外パン
チ４は、上下動可能に支持された上パンチホルダー（図
示せず）の下面に第６ベアリング８６を介して回転可能
に取り付けられている。また、上外パンチ４の外面に
は、上記ダイ２の歯部形成部２０ａと螺合可能な螺合部
４ａが設けられ、上外パンチ４はこの螺合部４ａと歯部
形成部２０ａとの螺合によりダイ２に貫通孔２０内に螺
合しつつ挿入可能とされている。

【００３５】上外パンチ４と上内パンチ５との間には、
略円筒形状の上中パンチ８が配設されている。この上中
パンチ８は上記上パンチホルダーに固定され、その軸方
向一端側の先端部が上外パンチ４及び上内パンチ５の先
端部から突出しており、この突出した先端部８ａが本発
明の凸型を構成する。本実施例の成形装置では、上記第
１実施例の成形装置における下外パンチ６及び下内パン
チ７の代わりに、これらを一体化した下パンチ６’が用
いられている。この下パンチ６’は、図示しない下パン
チホルダーに固定されている。下パンチ６’は、その外
面に上記ダイ２の歯部形成部２０ａと螺合可能な外面螺
合部６０ａが設けられ、その内面に上記コア３の歯部形
成部３ａと螺合可能な内面螺合部６０ｂが設けられてい
る。また、下パンチ６’の内外面の中央にはリング状貫
通孔が形成され、このリング状貫通孔内に略円筒状の下
中パンチ９が摺動可能に配設されている。

【００３６】以上の構成を有する成形装置を用いて粉末
成形体を成形するには、まず、下中パンチ９の先端部を
下パンチ６’から突出させた状態にし、ダイ２の貫通孔
２０、コア３及び下パンチ６’により形成されたキャビ
ティ内に原料粉末を充填する。そして、上外パンチ４、
上内パンチ５及び上中パンチ８が取り付けられた上パン
チホルダーを駆動装置により下降させて、まず図６に示
すように上中パンチ８のみを上記キャビティ内に挿入す
る。これにより、下中パンチ９はキャビティ内から退避
するとともに、キャビティの内外面の中央部付近の粉末
が上中パンチ８により押されて移送される。そして、図
７に示すように、さらに上記上パンチホルダーを下降さ
せることにより、上外パンチ４、上内パンチ５及び上中
パンチ８と下パンチ６’及び下中パンチ９とで粉末を圧
縮する。この時、上外パンチ４の軸方向一端側はダイ２
の貫通孔２０内に歯部形成部２０ａと螺合しつつ挿入さ
れる。また、上内パンチ５の軸方向一端側は、その螺合
部５０ａがコア３の歯部形成部３ａに螺合しつつダイ２
の貫通孔２０内に挿入される。これにより、ダイ２及び
コア３が互いに逆方向に回転しながら下降する。

【００３７】このようにして、粉末成形体を形成した後
は、ダイ２が支持されたダイプレート及びコア３が支持
されたコアプレートを下降させる。この時、ダイ２及び
コア３はそれぞれ逆方向に回転しながら下降する。そし
て、粉末成形体がダイ２及びコア３の外に表出するまで
ダイプレート及びコアプレートを下降させた後、粉末成
形体を取り出す。

【００３８】本実施例では、圧粉工程時、粉末成形体の
外面においてはダイ２が回転し、粉末成形体の内面にお
いてはコア３が回転する。ここで、キャビティ内の粉末
は、粉末成形体の内外面においてそれぞれ圧縮されなが
らダイ２及びコア３の歯部形成部２０ａ及び３ａのリー
ドに沿って逆方向に回転する。しかし、粉末成形体の内
外面の中央部に凸型としての上中パンチ８を配しつつ成
形しているので、粉末成形体の内外面の中央部には凹部
が設けられている。この凹部により、粉末成形体の内外
面における粉末の回転の影響がお互いに遮断される。こ
のため、粉末成形体の内外面の中間付近で剪断が発生す
ることを抑制でき、該剪断による粉末成形体の強度低下
を抑制することが可能となる。

【００３９】（第４実施例）本実施例は、外面の軸方向
一端側に所定の角度で傾斜した多数の歯部１０が形成さ
れるとともに、内面の軸方向一端側に所定の角度で歯部
１０とは逆方向に傾斜した多数の歯部１１が形成された
ヘリカルギヤ形状の粉末成形体１を製造するものであ
る。

【００４０】図８から図９に示す本実施例に係る成形装
置について、上記第１実施例に係る成形装置と異なる構
成のみを以下説明する。ダイ２は、駆動装置（図示せ
ず）により上下動可能に支持されたダイプレート（図示
せず）に第１ベアリング８１を介して回転可能に取り付
けられており、ダイ２及びダイプレートには第１固定ピ
ンが取り付けられていない。

【００４１】コア３は、その外周面に軸方向他端側に所
定長さの平坦部３ｂを残して上記歯部１１に対応した形
状の歯部形成部３ａが設けられている。本実施例の成形
装置では、上記第１実施例の成形装置における上外パン
チ４及び上内パンチ５の代わりに、これらを一体化した
上パンチ４’が用いられている。この上パンチ４’は、
図示しない上パンチホルダーに固定されている。上パン
チ４’は、その外面及び内面をそれぞれ上記ダイ２の平
坦部２０ｂ及び上記コア３の平坦部３ｂに摺動しつつダ
イ２の貫通孔２０内に挿入可能とされている。

【００４２】また、上記第１実施例の成形装置における
下外パンチ６及び下内パンチ７の代わりに、これらを一
体化した下パンチ６’が用いられている。この下パンチ
６’は、図示しない下パンチホルダーに固定されてい
る。下パンチ７’は、その外面に上記ダイ２の歯部形成
部２０ａと螺合可能な外面螺合部６０ａが設けられ、そ
の内面に上記コア３の歯部形成部３ａと螺合可能な内面
螺合部６０ｂが設けられている。また、下パンチ６’の
軸方向他端面には、その内外面の中央にリング状の凸部
６２が形成されている。

【００４３】上記構成を有する成形装置によっても、上
記第３実施例と同様に、粉末成形体の内外面の中間付近
で剪断が発生することを抑制でき、該剪断による粉末成
形体の強度低下を抑制することが可能となる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように請求項１記載の内外
面に異形部を有する粉末成形体の製造方法では、圧粉工
程時において、ダイ及びコアのいずれか一方を回転させ
ずに粉末成形体を成形するため、ダイ及びコアのいずれ
か一方からは粉末を回転させようとする摺動抵抗が粉末
に及ばないので、粉末成形体の内外面の中間付近で剪断
が発生することを抑制でき、該剪断による粉末成形体の
強度低下を抑制することが可能となる。

【００４５】また、請求項２記載の内外面に異形部を有
する粉末成形体の製造方法では、粉末成形体の内外面の
間に凹部が設けられるようにダイ及びコア間に凸型を配
しつつ成形するため、内外面における粉末のねじれの影
響が上記凹部によりお互いに遮断されるので、粉末成形
体の内外面の中間付近で剪断が発生することを抑制で
き、該剪断による粉末成形体の強度低下を抑制すること
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例１に係る成形装置の全体構成を模式的
に示す断面図であり、粉末を充填した状態を示す図であ
る。

【図２】本実施例１に係り、圧粉した状態を模式的に示
す半部断面図である。

【図３】本実施例１に係り、脱型工程を模式的に示す半
部断面図である。

【図４】本実施例２に係る成形装置の全体構成を模式的
に示す半部断面図であり、粉末を充填した状態を示す図
である。

【図５】本実施例３に係る成形装置の全体構成を模式的
に示す半部断面図であり、粉末を充填した状態を示す図
である。

【図６】本実施例３に係り、圧粉する直前の状態を模式
的に示す半部断面図である。

【図７】本実施例３に係り、圧粉した状態を模式的に示
す半部断面図である。

【図８】本実施例４に係る成形装置の全体構成を模式的
に示す半部断面図であり、粉末を充填した状態を示す図
である。

【図９】本実施例４に係り、圧粉した状態を模式的に示
す半部断面図である。

【図１０】従来の成形装置の全体構成を模式的に示す半
部断面図であり、粉末を充填した状態を示す図である。

【図１１】従来の成形方法において、圧粉工程時に、粉
末成形体の内外面において粉末が動く様子を示す説明図
である。

【符号の説明】

１は粉末成形体、１０、１１は歯部、２はダイ、２０は
貫通孔、３はコア、４は上外パンチ、５は上内パンチ、
６は下外パンチ、７は下内パンチ、４’は上パンチ、
６’は下パンチ、８は上中パンチ、９は下中パンチ、６
２は凸部である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 貫通孔を有するダイ及び該貫通孔内に配
   設されたコアの少なくともいずれか一方を回転不能と
   し、かつ、上パンチ及び下パンチの少なくともいずれか
   一方を回転させながら該ダイの貫通孔内に挿入せしめ
   て、該ダイ及びコア間に充填された粉末を該上パンチ及
   び下パンチにより圧粉して内外面に異形部を有する粉末
   成形体を成形する圧粉工程と、 上記ダイ及び上記コアを回転させて上記粉末成形体を脱
   型する脱型工程とからなることを特徴とする内外面に異
   形部を有する粉末成形体の製造方法。
2. 【請求項２】 貫通孔を有するダイ及び該貫通孔内に配
   設されたコア間に充填された粉末を上パンチ及び下パン
   チにより圧粉して粉末成形体を成形する内外面に異形部
   を有する粉末成形体の製造方法において、 上記粉末成形体の内外面の間に凹部が設けられるように
   上記ダイ及びコア間に凸型を配しつつ成形することを特
   徴とする内外面に異形部を有する粉末成形体の製造方
   法。