JPH09141381A - プレス装置によるヘリカルギアの精密型抜き鍛造装置及びその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】少ない交換部品で歯の傾斜が異なるヘリカルギ
アグに簡単に変更できるようにして生産効率を向上させ
るとともに、製造コストを低減できるようにするもので
ある。 【解決手段】素材の上下に配設した雌雄の型抜き用金型
と、各型抜き用金型を保持する金型ホルダとを備えてな
り、素材を雌雄の型抜き用金型で型抜きしてギアを形成
するようにしたプレスによるヘリカルギアの精密型抜き
鍛造方法において、上型と下型とに雌雄の型抜き用金型
を着脱可能に構成し、上型と下型の少なくとも一方に配
設した型抜き用金型とこの型抜き用金型を保持する金型
ホルダとの間に傾斜の異なる複数種のガイド部を形成
し、この複数種のガイド部を択一的に選択して係合する
選択係合部とで構成した回動手段を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプレス装置によるヘ
リカルギアの精密型抜き鍛造装置及びその鍛造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にヘリカルギアを生産する場合、ギ
ア素材を回転させながらホブ盤で切削して歯を形成した
後、シェービングホブ加工乃至歯研盤で研磨加工するよ
うにしている。この上記ホブ盤で切削してヘリカルギア
を生産する場合、その切削に多大の時間と手間がかか
り、生産性が低く量産が出来ないと言う問題がある上、
製造コストも高く成ってしまうと言う問題があった。

【０００３】そこで、本発明者は上記問題に対処するた
めにプレス装置によりヘリカルギアを生産するヘリカル
ギアの精密型抜き鍛造装置を先に提案している。このプ
レス装置によるヘリカルギアの精密型抜き鍛造装置は、
プレス装置に挿着される上型のパンチ（雄金型）をパン
チホルダに球面接触で回転可能に支持させるとともに、
下型のダイス（雌金型）をダイスホルダに固定し、上型
のパンチと下型のダイスとの間に供給される素材を突き
上げ支持する昇降可能なカウンターの下端部にヘリカル
溝に嵌合するガイド板を設け、駆動装置により上型のパ
ンチを下降させて素材を型抜きする時にガイド板の回転
によりカウンター及び素材を介して上型のパンチを回転
させながら精密に型抜きするようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ヘリカルギ
アにはその用途に合わせての歯の傾斜角度が種々異なる
ものであるが、その傾斜角度は１８°、２０°、２２°
等に大別されるのであるが、歯数が同じヘリカルギアで
も歯の傾斜角度を変更する場合、上記先の提案にかかる
ヘリカルギアの精密型抜き鍛造装置では上型のパンチ及
び下型のダイスに加えて、カウンター、ガイド板並びに
ヘリカル溝とこれを形成する比較的大型のベース側部材
の全てを取り換えなくてはならず、手間が掛かりこれが
為に生産効率が大幅に低下してしまうという問題があっ
た。

【０００５】しかも、上型のパンチ及び下型のダイスに
加えて、カウンター、ガイド板、ヘリカル溝とこれを形
成する構造が複雑ベース側部材を夫々製作しなくてはな
らず、製作費も嵩みこれが製造コストを上昇させてしま
うという問題もあった。本発明は上記問題点に鑑み提案
されたもので、少ない交換部品で歯の傾斜が異なるヘリ
カルギアグに簡単に変更できるようにして生産効率を向
上させるとともに、製造コストを低減できるようにする
ことを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係るプレスによるヘリカルギアの精密型抜き
鍛造装置は、素材の上下に配設した雌雄の型抜き用金型
と、各型抜き用金型を保持する金型ホルダとを備えてな
り、素材を雌雄の型抜き用金型で型抜きしてギアを形成
するようにしたプレスによるヘリカルギアの精密型抜き
鍛造方法において、上型と下型とに雌雄の型抜き用金型
を着脱可能に構成し、上型と下型の少なくとも一方に配
設した型抜き用金型とこの型抜き用金型を保持する金型
ホルダとの間に傾斜の異なる複数種のガイド部を形成
し、この複数種のガイド部を択一的に選択して係合する
選択係合部とで構成した回動手段を設けたことを特徴と
するものである。

【０００７】また、本発明のプレスによるヘリカルギア
の精密型抜き鍛造方法は、素材の上下に配設された金型
ホルダに装着された雌雄の型抜き用金型で素材を型抜き
してヘリカルギアを形成するようにしたプレスによるギ
アの精密型抜き鍛造方法において、素材の上下の少なく
とも一方に配設した雌雄の型抜き用金型と各型抜き用金
型を保持する金型ホルダとの間に形成された傾斜の異な
る複数種のガイド部の内、型抜きされるヘリカルギアの
歯の傾斜角度に合うガイド部を択一的に選択して選択係
合部を係合させた後、当該一方の型抜き用金型を回転駆
動させながら素材を打ち抜き成形するようにしたことを
特徴とするものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明に係るプレスによるヘリカ
ルギアの精密型抜き鍛造装置及びその方法では、素材を
その上下に配設した雌雄の型抜き用金型で成形する場
合、先ず回動手段のガイド部と選択係合部との係合を形
成するヘリカルギアの歯の傾斜に合わせて選択して係合
させておく。

【０００９】次に、雌雄の型抜き用金型の一方を移動さ
せて素材を型抜きするのであるが、この時、移動する側
の金型がその移動に伴って、型抜きされるヘリカルギア
の歯の傾斜に合わせて回動手段で回動される。従って、
素材は精密に型抜きれるのである。

【００１０】そして、ヘリカルギアの歯の傾斜角度を変
更する場合、雌雄の金型を変更するとともに、回動手段
の複数種のガイド部とこの複数種のガイド部に係合する
選択係合部との係合を変更されるヘリカルギアの歯の傾
斜角度に合わせたものに選択して係合させた後、雌雄の
型抜き用金型の一方を移動させて素材を型抜きすると上
述したのと同様に、移動する側の金型がその移動に伴っ
て、型抜きされるヘリカルギアの歯の傾斜に合わせて回
動手段で回動されるので、素材は変更された所望の傾斜
角度の歯のヘリカルギアに精密に型抜きれるのである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明にかかるプレス装置によるヘリ
カルギアの精密型抜き鍛造装置及びその方法の実施例を
図面に基づいて説明する。図１はヘリカルギアの製造に
使用されるプレス装置（精密型抜き鍛造装置）の縦断正
面図であって、図中符号１はこのプレス装置を全体的に
示す。

【００１２】このプレス装置１は、パンチ（雄の型抜き
用金型）２が装着される上型３と、ダイス（雌の型抜き
用金型）４が装着される下型５とを備えてなる。上型３
及び下型５の一部（後述するカウンター等）は例えば油
圧シリンダや弾み車等の周知の装置（図示せず）により
夫々接離方向に昇降可能に構成されており、この上型３
と下型５との間に加工用の素材６がプレス装置１の加工
速度に合わせて間歇的に供給されるようになっている。

【００１３】そして、下型３に装着されるダイス４は、
ダイス本体７の中心部分に超硬金属製でヘリカルギアの
雌歯型８を形成したもので、この雌歯型８はその上方部
分を上広がりテーパー状に形成され、中間部分をストレ
ート状に、下方部分を下広がりテーパー状に形成してあ
る。上記のように形成されたダイス４は、受圧プレート
９の上面にボルト１０でホルダ支持板１１を固定し、こ
のホルダ支持板１１の上面にダイスホルダ１２を固定す
るとともに、ダイスホルダ１２にノックピン１３で位置
決めされた状態で取り付けられており、ダイス４の上面
部分は取り付けボルト５０でダイスホルダ１２に取り付
けられたダイス取り付け板１４で固定されている。

【００１４】ダイス４の雌歯型８の下方には中央部にノ
ックアウトピン１５を貫通させたカウンター１６が上下
摺動可能に配設されており、このカウンター１６は下端
部分に設けられており、スラストベアリング１７が図外
の油圧シリンダで押し上げ具１８及び押し上げピン１９
を介して押し上げ操作されるとカウンター１６が上昇す
るようになっている。

【００１５】また、カウンター１６の上半部には上記ダ
イス４の雌歯型８に嵌合する形状に雌歯型８が刻設され
ており、図２に示すように雌歯型８の上端面には後述す
る上型３のパンチ２の回転方向Ｗの上手側部分パンチ２
の回転による素材６の肉流れを考慮し、基準ピッチ円Ｄ
を境として歯先８ａ側の歯幅を仕上がり歯型Ｆより大き
めにし、歯底８ｂ側では歯幅を仕上がり歯型Ｆより小さ
めにしてある。

【００１６】上型３に挿着されるパンチ２は、図３に示
すように円板状の取り付け部２０とその下面中央部分か
ら一体に垂下された雄歯型部２１とからなり、円板状の
取り付け部２０が挿通穴６１を貫通させたボルト２２で
パンチホルダ２３に取り付けられるようになっている。
ここで、円板状の取り付け部２０を取り付けるボルト２
２の挿通穴６１が長穴にしてあるのは、パンチ２の下端
部が磨耗したり、欠けたりして切削した時にパンチ２の
下端部と雌歯型８との位置関係にずれが生じるのを調整
するためのものである。

【００１７】このパンチホルダ２３は、図１に示すよう
にプレス本体で昇降駆動される押圧プレート２５にホル
ダ取り付け板２６を固定し、ホルダ取り付け板２６に固
定されたホルダ装着板２７にメタルベアリング２８・２
９を介して回転可能に装着されたもので、パンチホルダ
２３の下面部分はホルダ装着板２７の下面にボルト３０
で固定された環状の取り付け板３１で受け止められてお
り、パンチホルダ２３の下寄り部は取り付け板３１から
下方に突出させてある。

【００１８】上記取り付け板３１から下方に突出する部
分にはパンチホルダ２３を回転駆動する回動手段３３が
設けられている。この回動手段３３は、ホルダ装着板２
７から垂下され、下端がダイスホルダ１２に進退可能に
受けられた案内ロッド３４に案内され昇降可能で回転不
能に設けられた回転駆動板３５と、図３に示すように回
転駆動板３５の中央部に挿通されたパンチホルダ２３の
下寄り部の周面２３ａに形成された角度が異なる複数の
案内溝（ガイド部）３６・３７・３８と、この複数の案
内溝３６・３７・３８を択一的に選択して係合する後述
の選択係合部４０とからなる。

【００１９】パンチホルダ２３の下寄り部の周面２３ａ
に形成される複数の案内溝３６・３７・３８の各傾斜角
度は、例えばθ１が１８°、θ２が２０°θ３が２２°
に設定してある。上記複数の案内溝３６・３７・３８を
択一的に選択して係合する選択係合部４０は、図４に示
すように、各案内溝３６・３７・３８に対面する部分の
回転案内板３５に常時はスプリング４１により退入側に
押圧付勢された嵌合片４２と、パンチホルダ２３側に回
動可能に設けられ、嵌合片４２に向けて突出する操作片
４３を有する環状の操作リング４４とからなり、操作リ
ング４４にはこれを回動操作する操作杆４５が設けられ
ている。

【００２０】また、操作リング４４が操作された位置を
保持するために、操作杆４５の部分に穿設された孔４６
と、この孔４６に嵌合するようにパンチホルダ３５側に
設けられたボール４７及びこれを押出し付勢するバネ
（図示せず）とからなるクリックストップ機構４８が設
けられている。

【００２１】上記のように構成されたヘリカルギアの精
密型抜き鍛造装置１は、先ず、打ち抜き成形しようとす
る傾斜を有する歯型８のダイス４を下型５のダイスホル
ダ１２にノック１３で位置決めし、その上面部分をダイ
スホルダ１２にボルト５０で固定されたダイス取り付け
板１４で取り付けるとともに、このダイス４に嵌合する
パンチ２を上型３のパンチホルダ２３にボルト２２で確
りと固定する。

【００２２】次に、ダイス４及びパンチ２の歯型の傾斜
角度が例えば１８°の場合には回動手段３３の選択係合
部４０を形成する操作杆４５を回動操作してθ１の案内
溝３６に嵌合片４２が突出して嵌合するように操作し、
この状態をクリックストップ機構４８で保持させる（図
４参照）。

【００２３】図外のプレス本体を駆動してプレス本体２
５を下降させると、図５に示すように上型３が下降し、
回転案内板３５の下面部分がダイスホルダ１２の上面に
当接する。然る後、上型３が更に下降すると、回転案内
板３５がダイスホルダ１２の上面に残された状態でパン
チ２及びパンチホルダ２３が下降するので、回転案内板
３５が案内ロッド３４で回転不能にしてあることから、
パンチ２及びパンチホルダ２３の下降により、回転案内
板３５側に設けられた嵌合片４２が案内溝３６を摺動す
る時の反力でパンチホルダ２３が回転する。

【００２４】こうしてパンチホルダ２３の回転により回
転しながら下降するパンチ２で押下げられた素材６はダ
イス４で所望の歯型の傾斜角度である例えば１８°に打
ち抜かれる。これと同時に下型５のポンチ１５により素
材６のセンターに軸孔が打ち抜き成形されるのである
（図６参照）。素材６がパンチ２でダイス６の歯型８の
下方に打ち抜かれると、押し上げ具を上昇させる図外の
油圧シリンダが駆動され、押し上げピン１９を介してカ
ウンタ１６がスラストベアリング１７によりダイス４の
歯型８で回転されながら上昇するので、打ち抜かれた上
記の素材６が上昇をはじめ、パンチ２で打ち抜かれたの
とは逆にダイス４の歯型８を下から上に向かって押出さ
れる。

【００２５】この時、パンチ２で打ち抜かれた時に発生
したダレやバリが補正並びに除去されて図７に示すよう
な誤差の極めて少ないＪＩＳ規格の４級以上の精密なヘ
リカルギア５３を成形することができたのである。

【００２６】尚、上記実施例では回動手段３３を回転駆
動板３５の中央部に形成された角度が異なる複数の案内
溝３６・３７・３８と、この複数の案内溝３６・３７・
３８を択一的に選択して係合する選択係合部４０とで形
成し、選択係合部４０を案内溝３６・３７・３８に係合
する嵌合線を進退操作するようにしてあるが、これに代
えて図８に示すように案内溝３６・３７・３８を“Ｖ”
型に形成し、成形しようとするヘリカルギア５３に合う
案内溝３６・３７・３８を選択してスチールボール５１
を挿入するようにしてもよいことは勿論である。

【００２７】また、上記実施例ではカウンタ１６の下端
にスラストベアリング１７を設け、カウンタ１６をダイ
ス４の歯型８で従動させるようにしてあるが、これをパ
ンチ２と同様の構造にして、積極的に回転駆動させるこ
とができるのはいうまでもないことである。

【００２８】

【発明の効果】本発明に係るプレスによるヘリカルギア
の精密型抜き鍛造装置及びその方法は以上に説明したよ
うに、雌雄の金型を取り換えるとともに、回動手段の複
数種のガイド部とこの複数種のガイド部に択一的に係合
する選択係合部との係合を、変更されるヘリカルギアの
歯の傾斜角度に合わせたものに選択して係合させて変更
するだけでヘリカルギアの歯の傾斜角度を変更すること
ができるので、従来のように、カウンター、ガイド板並
びにヘリカル溝とこれを形成する比較的大型のベース側
部材の全てを取り換えなくても済み、これら数多くの部
品の交換に要する手間を省略して、生産効率を大幅に向
上させることができるという利点がある。

【００２９】しかも、従来のカウンター、ガイド板等の
数多くの部品を夫々製作しなくてもすみ、これら数多く
の部品の製作費も半減させて製造コストを低減すること
ができると言う利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】はヘリカルギアの製造に使用されるプレス装置
の縦断正面図である。

【図２】はダイス部分の拡大平面図である。

【図３】はパンチ部分の分解仰観図である

【図４】は回動手段部分の横断平面図である。

【図５】はプレス装置の上型の下降途中の縦断正面図で
ある。

【図６】はプレス装置の上型の下降時の縦断正面図であ
る。

【図７】はヘリカルギアの側面図である。

【図８】は回動手段の変形例を示す横断平面図である。

【符号の説明】

１・・・精密型抜き鍛造装置（プレス装置） ２・・・雄の型抜き用金型（パンチ） ４・・・ダイス（雌の型抜き用金型） ６・・・素材 １２・・・金型ホルダ（ダイスホルダ） ２３・・・金型ホルダ（パンチホルダ） ３３・・・回動手段 ３６・３７・３８・・・ガイド部（案内溝） ５３・・・ヘリカルギア

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】素材の上下に配設した雌雄の型抜き用金型
   と、各型抜き用金型を保持する金型ホルダとを備えてな
   り、素材を雌雄の型抜き用金型で型抜きしてギアを形成
   するようにしたプレスによるヘリカルギアの精密型抜き
   鍛造方法において、上型と下型とに雌雄の型抜き用金型
   を着脱可能に構成し、上型と下型の少なくとも一方に配
   設した型抜き用金型とこの型抜き用金型を保持する金型
   ホルダとの間に傾斜の異なる複数種のガイド部を形成
   し、この複数種のガイド部を択一的に選択して係合する
   選択係合部とで構成した回動手段を設けたことを特徴と
   するプレス装置によるヘリカルギアの精密型抜き鍛造装
   置。
2. 【請求項２】素材の上下に配設された金型ホルダに装着
   された雌雄の型抜き用金型で素材を型抜きしてヘリカル
   ギアを形成するようにしたプレスによるギアの精密型抜
   き鍛造方法において、素材の上下の少なくとも一方に配
   設した雌雄の型抜き用金型と各型抜き用金型を保持する
   金型ホルダとの間に形成された傾斜の異なる複数種のガ
   イド部の内、型抜きされるヘリカルギアの歯の傾斜角度
   に合うガイド部を択一的に選択して選択係合部を係合さ
   せた後、当該一方の型抜き用金型を回転駆動させながら
   素材を打ち抜き成形するようにしたことを特徴とするプ
   レス装置によるヘリカルギアの精密型抜き鍛造方法。