JPH0751781A - 内歯車の成形法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 内歯車を軽量に、かつ容易に製作する。 【構成】 所要の強度と形状を有するボス部材３と、こ
のボス部材３に成形する内歯車の質量から板状素材より
得た所要の円盤状をしたドラム部材２とを重ねる。そし
てこれを所要回転数にて回転し、かつ外周面に歯型を有
する成形用金型と押型にて挟持する。そしてこの成形用
金型の回転中心と同心的に環状に配列した複数の成形ロ
ーラをボス部材に押圧する。さらに金型にそって移動せ
しめて冷間塑性加圧によりドラム部内周面に歯型を成形
し、ボス部材３とドラム部材２とを一体とする。そして
この成形工程にて発生する内部応力を用いてドラム部の
高強度化を図る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動車の自動変速装置等
において、潤滑油が充填された器筐内に収納され、回動
にて器筐内の油を内外に流通するようになした内歯車に
係わり、この内歯車を軽量に、かつ容易に製作する内歯
車の成形方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車の自動変速機（トルクコンバー
タ）、その他の機器において、器筐内に充填した潤滑油
または油圧制御用油を内歯車の回動により撹拌し、かつ
内歯車の内外間を自由に流通するようにした内歯車が使
用されている。このような作用をする内歯車は慣性を少
なくするために、更にエネルギーロスを少なくするため
に軽量に製作することが望ましい。このため、所要の大
きさに切断された鋼材を所要温度に加熱し、これを熱間
または温間鍛造にておおむね内歯車の形状に成形し、次
いでこの素材の内周面に内歯を機械加工にて切削して完
成品としている。あるいはボス部とドラム部とを個別に
製作し、その後両部材を溶接により接合して一体として
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って従来の加工方法
では熱間または温間鍛造に要する温度にまで素材を加熱
する必要があり、しかも加工工程においても鍛造、機械
両加工を要し、さらには機械加工後、製品の高強度化を
図るために別途に熱処理工程が必要となり製造工程数が
多くなるとともに使用鋼材の歩溜りが悪い等の問題があ
る。また、個別に成形したボス部とドラム部とを溶接に
より接合する方法では熱影響にて歪みが発生し、スピニ
ング成形による精度の維持が困難となっている。さらに
は軽量化にも限度があり、極端な軽量化を図ることがで
きない。

【０００４】本発明は異種又は同種のボス部材とドラム
部材とを機械的に接合すると共にドラム部にスピニング
により所要の歯型を高精度に成形し、かつ軽量化を図る
ことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、所要の強度と形状を有するボ
ス部材と、このボス部材に成形する内歯車の質量から板
状素材より得た所要の円盤状をしたドラム部材とを重
ね、これを所要回転数にて回転しかつ外周面に歯型を有
する成形用金型と押型にて挟持し、この成形用金型の回
転中心と同心的に環状に配列した複数の成形ローラをボ
ス部材に押圧しつつ、該金型にそって移動せしめて冷間
塑性加圧によりドラム部内周面に歯型を成形し、ボス部
材とドラム部材とを一体とすると共に、この成形工程に
て発生する内部応力を用いてドラム部の高強度化を図る
ようになしたことを要旨とする。

【０００６】

【作用】予め成形したボス部と板状のドラム部部材とを
成形用金型と押型間にて圧接挟持し、この状態で予め定
めた回転数で回転させつつ、この外周部より複数の成形
用ローラを押圧し、かつ成形用金型の長手方向にそって
移動させる。これにより円盤形のドラム部材は冷間塑性
加工される。この加工時発生する内部応力にて素材が高
強度化されるとともに両部材間は互いに圧着されて一体
となる。従って溶接工程がないので熱の影響による歪み
が発生せず、高精度にて製作することができる。また溶
接不能な材質を用いても製作できる。

【０００７】

【実施例】以下本発明内歯車の成形法を図示の実施例に
もとづいて説明する。図において１は本発明の方法にて
成型された内歯車で、これは所要の径と厚さ及び内周面
に歯型を有する環状形のドラム部２と、このドラム部の
一端側面に所要径のボス孔を穿孔したボス部３とより成
り、この異種又は同種のボス部とドラム部とを冷間塑性
加工にて一体に製作する。この内歯車１のドラム部２の
成形のための板状をしたボス部素材Ｗの厚さは３〜１５
ｍｍ、成形可能な内歯車の外径を８０〜２００ｍｍと
し、その範囲内で適当に定められるが、このボス部素材
の板厚、歯車外径は上述の範囲に必ずしも限定されるも
のではない。

【０００８】次に所要外径の内歯車を、ボス部を鉄、ド
ラム部をアルミニウムにて、しかもドラム部として板状
素材を用い、冷間塑性加工にて成形する場合について説
明する。ボス部３は鉄板をプレス加工又は鍛造にて予め
所要のボス部形に成形する。これは成形する内歯車の外
形と同径又はこれより少し小径としたフランジ３１の外
周に短管状の鍔３２を一体に形成する。そしてこのボス
部のフランジ３１に、ドラム部の部材２を重ねる。この
時両部材の中心を一致させる。

【０００９】このドラム部の部材は成形する内歯車の質
量から算出した所定の板厚と径を有する円盤状に製作す
る。勿論、ドラム部の部材径はボス部の径よりも大であ
る。そしてボス部とドラム部とが押圧成形のみで堅固に
圧着固定されるようにボス部側に例えばボス部のフラン
ジ外周面に窪みまたは突起を複数形成しておくものとす
る。この窪み又は突起の形状及びその数は両部材間が一
体となってトルクを十分伝達されるようにして適当に定
められるものとする。

【００１０】次にこのボス部とドラム部の両部材をスピ
ニング成型用の成形用金型１０と押型２０との間にて強
く挟持する。この成形用金型１０は成形する内歯車の
径、大きさとを有し、かつその型外周面には所要の歯形
Ｈが形成されている。この歯形Ｈは図１に詳示するよう
に内歯車内に嵌合されて噛合する外歯歯車（図示せず）
と円滑にその歯形部が互いに噛合して回動するように外
歯歯車の径及び歯数に合わせた歯数を有する。

【００１１】押型２０は成型用金型１０の平面部と共同
して、ボス部のフランジ部分を挟圧して支持するもの
で、しかも両金型１０、２０を同一回転軸上に配設し、
成型用金型よりも小径である。そして両金型１０，２０
間に前記成形用のボス部とドラム部の両部材を挟持する
圧力は押型１０を回転させて成形素材を成形ローラにて
冷間塑性加工を施す際にも強固に支持されるようにして
定められる。

【００１２】また成型用金型１０の外周位置には２乃至
複数個の成形ローラ３０がほぼ等間隔又は任意位置に配
設される。この各成形ローラ３０，３０・・・はすべて
同形・同サイズとするか、若しくは異形とし、成型用金
型１０の放射方向に、かつ型１０の回転中心より任意間
隔になるよう配設され、回動自在に支持される。

【００１３】次にこの成形ローラ３０を所定の圧力で金
型１０の外周面に押圧するが、これは金型１０の回転に
対し直角方向となし、かつドラム部の部材の種別に適し
た圧力で押圧される。そして両金型１０，２０間にて挟
持された成形用の部材を所要回転数で、例えば毎分５０
０〜１０００回転にて回転させつつ、成形ローラ３０，
３０・・・を成形用金型１０の上端外周部位置より毎分
所要の送り速度で成型用金型の長手方向に沿って移動さ
せる。

【００１４】このように両金型間に挟持された成形用部
材の回動と成形ローラの押圧移動との組み合せによりド
ラム部の部材に冷間塑性加工を行い、カップ状に連続的
に成形する際、成形用金型外周面形状に従って環状部の
内周面に一定間隔毎に内歯が同時に成形されると共にボ
ス部の鍔に形成された窪み又は突起が押圧されるドラム
部の部材の塑性により圧着一体とされる。この時、成形
ローラの加圧力は一定に保ち、かつ内歯車の外周形状を
整えるためにＮＣ制御によりコントロールされ、この成
形ローラ３０は素材の回動に追従しているため成形ロー
ラと金型外周面にて成形される成形素材外周面の周速度
は等しくなり、この周速度は毎分３００〜５５０ｍが適
当である。

【００１５】このようにして冷間塑性加工にて内歯車を
高強度化を図りつつ冷間鍛造にて成形するが、上記両金
型間による素材の挟持力、回転速度及び成形ローラの押
圧力並びに移動圧力等は成形素材の種別、また成形品の
大きさ、形状等により適宣選定されるものである。ま
た、このようにボス部とドラム部との二部材を機械的に
接合しているので、熱による歪みが発生することがな
く、高精度にて製作できると共に両部材が同種であって
も又は異種部材さらには溶接不可能の材質であっても同
様に簡易に製作できる。

【００１６】さらにボス部材にその中央に筒状のボスを
一体に成形した鍛造品においては筒状ボスの外周面に突
設したフランジ側面に板状のドラム部材を沿わせて同様
に一体に成形することもできる。

【００１７】なお、上記実施例は内歯車の成形について
説明したが、本発明による成形は成型用金型の形状を変
えることにより内歯車の他、グローブ成形法前工程素
材、単純ドラム成形等にも応用できる。

【００１８】

【発明の効果】本発明内歯車の成形法は、所要の強度と
形状を有するボス部材と、このボス部材に成形する内歯
車の質量から板状素材より得た所要の円盤状をしたドラ
ム部材とを重ね、これを所要回転数にて回転しかつ外周
面に歯型を有する成形用金型と押型にて挟持し、この成
形用金型の回転中心と同心的に環状に配列した複数の成
形ローラをボス部材に押圧しつつ、該金型にそって移動
せしめて冷間塑性加圧によりドラム部内周面に歯型を成
形し、ボス部材とドラム部材とを一体とするため、熱に
よる歪みなどの影響を受けることなく精度の維持が容易
に行われる。さらに両部材の種別に関係なく、しかも溶
接不能な材質間でも接合が可能である等の利点を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明内歯車の一部破断した外観斜視図であ
る。

【図２】本発明内歯車の製造工程を示す説明図である。

【図３】異なる実施例の成形工程を示す説明図である。

【図４】内歯車のスピニング加工成形図である。

【符号の説明】

１ 内歯車 ２ ドラム部 ３ ボス部 ３１ フランジ ３２ 鍔 １０ 成形用金型 ２０ 押型 ３０ 成形ローラ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要の強度と形状を有するボス部材と、
   このボス部材に成形する内歯車の質量から板状素材より
   得た所要の円盤状をしたドラム部材とを重ね、これを所
   要回転数にて回転しかつ外周面に歯型を有する成形用金
   型と押型にて挟持し、この成形用金型の回転中心と同心
   的に環状に配列した複数の成形ローラをボス部材に押圧
   しつつ、該金型にそって移動せしめて冷間塑性加圧によ
   りドラム部内周面に歯型を成形し、ボス部材とドラム部
   材とを一体とすると共に、この成形工程にて発生する内
   部応力を用いてドラム部の高強度化を図るようになした
   ことを特徴とする内歯車の成形法。